La exploración del almacenamiento de CO2 es crucial para abordar el urgente desafío de las emisiones de dióxido de carbono y su impacto en el cambio climático global. En Xcalibur Smart Mapping reconocemos la urgente necesidad de mitigar las consecuencias de las emisiones de CO2, tal y como destaca el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático. Nuestro enfoque va más allá de la transición a fuentes de energía renovables, abarcando soluciones como la captura, uso y almacenamiento de carbono (CCUS) y la preservación y mejora de los sumideros naturales de CO2.

Estas estrategias no sólo ofrecen vías para mitigar el cambio climático, sino que también son importantes para configurar la futura economía descarbonizada. Con nuestro compromiso con las tecnologías y soluciones innovadoras de almacenamiento de CO2, nos esforzamos por liderar el camino hacia un futuro sostenible.

El almacenamiento subterráneo de CO2 forma parte del conjunto de tecnologías de captura, uso y almacenamiento de carbono (CCUS), que consiste en capturar el CO2 emitido por procesos industriales o fuentes de generación de energía e inyectarlo a gran profundidad bajo tierra en formaciones geológicas adecuadas. De este modo, se pueden almacenar grandes volúmenes de CO2 de forma segura durante largos periodos, evitando que el CO2 vuelva a liberarse a la atmósfera. Entre las formaciones de almacenamiento adecuadas se encuentran los yacimientos de petróleo y gas agotados, los acuíferos salinos, las vetas de carbón, los esquistos ricos en materia orgánica y las rocas basálticas o ultramáficas. Cada tipo de almacenamiento es diferente, y el CO2 puede quedar atrapado físicamente en los espacios porosos de la roca, disolverse en el agua o quedar atrapado químicamente por adsorción (o adherencia) o por reacción para formar un mineral carbonatado estable, logrando un almacenamiento permanente.

La metodología de caracterización/evaluación del almacenamiento de CO2 requiere la recopilación de datos, la modelización geológica estática en 3D, la modelización dinámica, la caracterización de la sensibilidad y la evaluación de riesgos. Los datos hidrogeológicos, geológicos y geofísicos deben integrarse para cartografiar la estructura geológica y realizar la modelización geológica estática en 3D (Bergmo, P.E.S., et al, 2016. Clasificación de calidad de los mejores acuíferos de almacenamiento de CO2 en los países nórdicos).

Las fases de desarrollo del subsuelo para el almacenamiento de carbono incluyen el cribado regional, la evaluación de la capacidad, la reducción del riesgo de almacenamiento, la integridad del emplazamiento y la supervisión (CGG Industry Application/Energy Transition/CCUS Subsurface Development).

La primera fase consiste en realizar un cribado regional para identificar los mejores emplazamientos potenciales de almacenamiento de CO2 en el subsuelo, evaluando los yacimientos de petróleo y gas agotados para la recuperación mejorada de petróleo (EOR) y el almacenamiento de CO2 en acuíferos salinos profundos y yacimientos someros en tierra. El tipo de cuenca, el entorno tectónico/estructural (sistema de fallas, fracturas), la litología del yacimiento, la profundidad y el espesor son los criterios geológicos para el cribado regional y la selección de emplazamientos. Al igual que en la prospección de petróleo y gas, los sistemas Xcalibur de gradiente gravimétrico y magnético de alta resolución (FALCON® airborne gravity gradiometry – AGG) y electromagnético aerotransportado (AEM) como TDEM (TEMPEST® y HELITEM®) pueden integrarse con otros datos geofísicos y geológicos para apoyar el cálculo de estos parámetros clave.

La segunda fase se ocupa de la evaluación de la capacidad de almacenamiento de CO2 utilizando los modelos de yacimientos existentes para comprender mejor el rendimiento y la incertidumbre de la interacción roca-fluidos, relacionando la inyección y el almacenamiento de CO2. La contención de un emplazamiento de almacenamiento se evalúa en función de la capacidad de sellado, las características de las rocas de recubrimiento, las fallas y las fracturas que rodean el yacimiento. Las propiedades del yacimiento son el espesor, la distribución espacial (por ejemplo, profundidad, extensión), las distribuciones de porosidad y permeabilidad y la continuidad hidráulica entre yacimientos. FALCON® AGG puede utilizarse para cartografiar litologías y fallas, contribuyendo a la determinación de las propiedades del yacimiento, mientras que los sistemas TDEM aerotransportados (TEMPEST® y HELITEM®) son fundamentales para obtener datos de conductividad para la determinación de la salinidad del acuífero.

La tercera fase consiste en la gestión del almacenamiento de riesgo mediante la modelización de las plumas de desplazamiento e inyección de CO2, el análisis de las tasas de inyección y la optimización de los planes de desarrollo de la inyección de CO2. Esta fase se centra en el marco estructural para eliminar el riesgo de migración de fluidos y fugas verticales. FALCON® AGG es potencialmente una tecnología rentable y complementaria cuando las fallas y fracturas no se visualizan bien a partir de los datos sísmicos disponibles.

En la cuarta fase, la construcción de un modelo geomecánico en 3D garantiza la integridad del subsuelo para una gestión segura y responsable del almacenamiento. La predicción de la presión del subsuelo y el análisis de trampas y sellos son cruciales.

La última y quinta es la aplicación de soluciones para controlar el CO₂ inyectado, incluida su migración, crecimiento y escape. Esta fase se dedica a la detección y predicción de las trayectorias de migración y fuga de CO2 a lo largo del tiempo. La interpretación multifísica de los datos sísmicos 4D, gravimétricos y electromagnéticos es esencial para integrarlos en la interpretación geológica de las imágenes de fluidos. Los sistemas electromagnéticos aerotransportados como RESOLVE®, TEMPEST® y HELITEM® podrían utilizarse para modelizar los cambios de resistividad de los yacimientos poco profundos en tierra firme.

Además, en el caso del almacenamiento de CO₂ en yacimientos de petróleo y gas agotados, los pozos huérfanos (o abandonados) suponen un alto riesgo, ya que servirán como vías de fuga, liberando el CO₂ de nuevo a la atmósfera. Localizar estos pozos, para poder taponarlos, es una tarea esencial aunque difícil que puede abordarse con los sistemas magnéticos de ultra alta resolución de Xcalibur (Midas®).