SI/502693

Publikationen / Ergebnisse

Das CL-Experiment untersucht hydraulische, mechanische und chemische (HMC) Auswirkungen der CO2-Injektion in intakten, jedoch heterogenen Opalinuston mit sandiger Fazies unter In-situ-Bedingungen im Felslabor Mont Terri. Ziel ist es, unser allgemeines Verständnis des Verhaltens des Caprock und seiner Integrität mit Schwerpunkt auf CO2 zu verbessern. Der innovative Versuchsaufbau besteht aus vier Beobachtungsbohrungen, die in den Ecken eines 2 x 2 m großen Quadrats bis zu einer Tiefe von 17.5 m gebohrt wurden. Diese vier Bohrungen sind mit einem neu entwickelten modularen Multisensor-Messsystem (MMMS) ausgestattet, das eine hochauflösende zeitliche und räumliche aktive und passive seismische Tomographie, elektrische Widerstandstomographie (ERT), Längsdehnungsmessung, Temperatur- und Porenwasserdruckmessung ermöglicht. Die 14.5 m tiefen zentralen Bohrlöcher für die Injektion und die Entnahme wurden in diesem Versuchsvolumen von 24 m3 in einem Abstand von 1.0 m von Achse zu Achse gebohrt. Beide Bohrlöcher sind mit einem fünffachen hydraulischen Multipackersystem (MPS) ausgestattet. Aufgrund eines Ausfalls des MPS in Bohrung BCL-10 während der Ausgleichsphase im Mai 2025 wurde ein neues identisches System hergestellt und in einem reduzierten Abstand von 0.7 m zur Injektionsbohrung in einer neu gebohrten Bohrung BCL-11 installiert. Durch diese Verringerung des Abstands kann die verlorene Zeit bis zu einem gewissen Grad aufgeholt werden. Die alte Bohrung BCL-10 wurde aufgegeben und mit Harz versiegelt. Beim MPS können zwei verschiedene Tiefen des Injektionsbohrloches für die Injektion von CO2-angereichertem künstlichem Porenwasser genutzt werden. Die Injektion erfolgt über ein Zirkulationssystem, das einen diffusiven Austausch zwischen der Formation und dem Porenwasser im Kreislauf/Intervall ermöglicht. Die CO2- Auflösung erfolgt durch eine Membran. Der in das System injizierte CO2-Fluss wird durch einen zeitlichen Druckabfall in zwei miteinander verbundenen Druckbehältern und einem zusätzlichen Gasdurchflussmesser dazwischen geregelt. Auf der Extraktionsseite sind drei Intervalle mit Wasserkreisläufen verbunden, die über Membransysteme mit Gaskreisläufen und einem speziell angefertigten Gasspektrometer, einem sogenannten MiniRuedi, verbunden sind. Für die anfängliche Charakterisierung des Versuchsvolumens und die Basisüberwachungsphase hat sich die MMMS-Anordnung als sehr wertvoll erwiesen. Die Empfindlichkeit und räumliche Auflösung des seismischen Systems, des ERT- und des FO-Sensorsystems erwiesen sich als geeignet für den Umfang des Experiments und die erwarteten Effekte im System während der zukünftigen Injektion. Ein umfangreiches Laboruntersuchungsprogramm an Gesteinsproben wird momentan durchgeführt und erste Datensätze sind verfügbar. Parallel dazu laufen Modellierungsarbeiten mit besonderem Schwerpunkt auf das Systemverständnis von CO2LPIE. Die CO2-Injektion über ein Zirkulationssystem, das die Bewertung des diffusiven Austauschs zwischen in Porenwasser gelöstem CO2 und Porenwasser/Gestein ermöglicht, wird hier zum ersten Mal im CCS-Kontext eingesetzt. Wir erwarten mit diesem neuen Aufbau wesentlich mehr Erkenntnisse über das System und Daten zum geochemischen Austausch als in früheren In-situ-Experimenten. Die hydraulischen Tests werden in Kürze abgeschlossen sein, und letzte Systemchecks sind im Gange. Das Experiment wird im Oktober 2025 betriebsbereit sein, und die CO2-Injektion kann beginnen. Gemäss dem ersten Zwischenbericht liegen wir im Zeitplan, um das Projekt gemäss der ursprünglichen Antragstellung abzuschliessen. Dies bildet die Grundlage für die Freigabe der restlichen Mittel durch das BFE.