Συντάχθηκε 08-09-2026 14:09
Τόπος: Μ3 - Κτίριο ΜΗΧΟΠ, Μ3.108, Υβριδικά
Έναρξη: 15/09/2026 13:00
Λήξη: 15/09/2026 14:00
Τίτλος εργασίας: "Parametric Study of CO2 sequestration in Sleipner field using MRST simulator."
Τριμελής Εξεταστική Επιτροπή:
1) Καθηγητής Μιχαήλ Γαλετάκης, Σχολή ΜΗΧΟΠ, Πολυτεχνείο Κρήτης (Επιβλέπων)
2) Επίκουρος Καθηγητής, Ανδρέας Γιώτης, ΕΜΠ
3) Επίκουρος Καθηγητής, Ερνέστος Σαρρής, ΑΠΘ
Summary
Carbon dioxide (CO₂) capture and storage (CCS) is an important technology for reducing CO₂ emissions and mitigating climate change. Geological storage in deep saline formations offers significant potential for long-term CO₂ sequestration due to their large storage capacity. This thesis investigates CO₂ storage in the Utsira Formation at the Sleipner field in the North Sea using the MATLAB Reservoir Simulation Toolbox (MRST) and the MRST- co2lab module. A Vertical Equilibrium (VE) modelling approach is employed to simulate the migration and distribution of injected CO₂ within the reservoir. Three injection scenarios of 0.5, 1.0, and 1.5 Mt CO₂/year are examined, with injection occurring for 100 years and the subsequent CO₂ behaviour simulated over a total period of 1000 years.
The study focuses on the effect of injection rate on CO₂ plume evolution and long-term storage behaviour. The simulations evaluate the spatial distribution and migration of the CO₂ plume and the role of geological trapping mechanisms, particularly structural and residual trapping. Comparison of the different injection scenarios provides insight into how injection rate influences the extent and evolution of the CO₂ plume within the Utsira Formation. The results demonstrate the applicability of MRST-co2lab and the VE modelling approach for investigating large-scale geological CO₂ storage and provide a better understanding of the long-term behaviour and storage efficiency of CO₂ in saline aquifers.
Περίληψη
Η δέσμευση και αποθήκευση διοξειδίου του άνθρακα (CO₂) (Carbon Capture and Storage – CCS) αποτελεί μια σημαντική τεχνολογία για τη μείωση των εκπομπών CO₂ και τον περιορισμό της κλιματικής αλλαγής. Η γεωλογική αποθήκευση σε βαθιούς αλατούχους σχηματισμούς παρουσιάζει σημαντικές δυνατότητες για τη μακροχρόνια δέσμευση και αποθήκευση CO₂, λόγω της μεγάλης αποθηκευτικής τους ικανότητας. Στην παρούσα διπλωματική εργασία διερευνάται η αποθήκευση CO₂ στον σχηματισμό Utsira, στο κοίτασμα Sleipner της Βόρειας Θάλασσας, με τη χρήση του MATLAB Reservoir Simulation Toolbox (MRST) και της ενότητας MRST-co2lab. Για την προσομοίωση της μετανάστευσης και της κατανομής του εγχεόμενου CO₂ εντός του ταμιευτήρα εφαρμόζεται η προσέγγιση μοντελοποίησης Κατακόρυφης Ισορροπίας (Vertical Equilibrium – VE). Εξετάζονται τρία διαφορετικά σενάρια ρυθμού έγχυσης, ίσα με 0,5, 1,0 και 1,5 Mt CO₂/έτος, με την έγχυση να πραγματοποιείται για χρονικό διάστημα 100 ετών και την ακόλουθη συμπεριφορά του CO₂ να προσομοιώνεται για συνολική χρονική περίοδο 1000 ετών.
Η μελέτη επικεντρώνεται στην επίδραση του ρυθμού έγχυσης στην εξέλιξη του νέφους CO₂ και στη μακροχρόνια συμπεριφορά της αποθήκευσής του. Οι προσομοιώσεις αξιολογούν τη χωρική κατανομή και τη μετανάστευση του νέφους CO₂, καθώς και τον ρόλο των γεωλογικών μηχανισμών παγίδευσης, με ιδιαίτερη έμφαση στη δομική και την υπολειμματική παγίδευση. Η σύγκριση των διαφορετικών σεναρίων έγχυσης παρέχει πληροφορίες σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο ο ρυθμός έγχυσης επηρεάζει την έκταση και την εξέλιξη του νέφους CO₂ εντός του σχηματισμού Utsira. Τα αποτελέσματα καταδεικνύουν την καταλληλότητα του MRST-co2lab και της προσέγγισης μοντελοποίησης VE για τη διερεύνηση μεγάλης κλίμακας γεωλογικής αποθήκευσης CO₂ και συμβάλλουν στην καλύτερη κατανόηση της μακροχρόνιας συμπεριφοράς και της αποδοτικότητας αποθήκευσης του CO₂ σε αλατούχους υδροφόρους σχηματισμούς.
Λέξεις κλειδιά (Ελληνικά): Γεωλογική αποθήκευση CO2, Προσομοίωση Ταμιευτήρα, MRST, Διφασική ροή.
Λέξεις κλειδιά (Αγγλικά): CCUS, Reservoir Simulation, MRST, Immiscible two-phase flow.
