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Master's Dissertation
Document
Author
Full name
Nathália Weber Neiva Masulino
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2020
Supervisor
Committee
Tassinari, Colombo Celso Gaeta (President)
Gioria, Rafael dos Santos
Luczynski, Estanislau
Taioli, Fabio
Title in Portuguese
Armazenamento geológico de carbono em reservatórios não convencionais na Formação Irati da Bacia do Paraná: estimativas de capacidade de injeção de CO2 e custos associados 
Keywords in Portuguese
Armazenamento geológico de carbono; Reservatórios não convencionais; Simulação numérica de reservatórios
Abstract in Portuguese
Diante da necessidade de redução das emissões de gases de efeito estufa, os processos de Captura e Armazenamento de Carbono (CCS) são apontados como ferramenta promissora para o cumprimento das metas de temperatura. Dentre as diversas opções de contextos geológicos para armazenamento de CO2, os reservatórios de gás de folhelho constituem uma nova fronteira de estudos, incentivados pela ampla distribuição de reservas no mundo e pelo crescimento significativo da produção de gás natural não convencional nos últimos anos. No Brasil, os folhelhos negros da Formação Irati da Bacia do Paraná, além de estarem localizados próximos às regiões com maior concentração de fontes estacionárias emissoras, apresentam grande potencial de geração de gás natural. Dessa forma, o presente trabalho propôs o levantamento de estimativas de potencial de armazenamento de CO2 na Formação Irati, por meio de simulações numéricas de reservatório. Os resultados demonstraram uma capacidade próxima de 800 mil toneladas de CO2 por poço, abrangendo um reservatório com área de 1.200 m por 600 m e com espessura de 40 m. A análise de sensibilidade em função da maximização da injeção de CO2 apontou para maior influência da pressão, espessura e saturação de gás do reservatório para essa avaliação. Também foram calculados os custos associados ao projeto de poço injetor para períodos de até 50 anos de injeção de CO2, cujos resultados trouxeram valores totais próximos a 60 milhões de dólares, com viabilidade econômica possível para preços da tonelada de CO2 acima de 72 dólares.
Title in English
Geological carbon storage in unconventional reservoirs in the Irati Formation, Paraná Basin: estimates of CO2 injection capacity and associated costs.
Keywords in English
Geological Carbon Storage; Unconventional Reservoirs; Numerical Reservoir Simulation
Abstract in English
Given the need to reduce greenhouse gas emissions, Carbon Capture and Storage (CCS) processes are seen as a promising tool for meeting temperature targets. Among the various options of geological contexts for CO2 storage, shale gas reservoirs constitute a new frontier of studies, encouraged by the wide distribution of reserves in the world and by the significant growth in the production of unconventional natural gas in recent years. In Brazil, Irati Formation black shales in Paraná Basin are located close to the regions with the highest concentration of stationary emitting sources and have great potential for generating natural gas. Thus, this work proposed the research of estimates of CO2 storage potential in Irati Formation, through numerical reservoir simulations. The results showed a capacity around 800 thousand tonnes of CO2 per well in a reservoir with an area of 1,200 m x 600 m, with a thickness of 40 m. The sensitivity analysis related to the maximization of CO2 injection pointed out a greater influence of pressure, thickness and gas saturation of the reservoir for this evaluation. Associated costs of injection well project were also calculated for periods up to 50 years of CO2 injection, resulting in total costs around US$ 60 million with possible economic feasibility for CO2 tonne prices above US$ 72.
 
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Publishing Date
2020-08-08
 
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