Ученые из Каирского университета изучили возможность использования выработанного нефтяного месторождения Абу-Саннан в Западной пустыне Египта в качестве подземного хранилища CO₂. Для этого они взяли один из его основных пластов Абу-Роаш и подробно оценили его структуру, геологию и свойства породы, определив, способен ли он безопасно удерживать миллиарды тонн углекислого газа на протяжении тысячелетий.
Интерес к подобным объектам понятен: истощенные нефтегазовые пласты всегда считались одними из лучших кандидатов для подземного хранения CO₂. Они уже доказали свою способность удерживать флюиды в течение миллионов лет, хорошо изучены благодаря бурению и добыче. Построенная для их освоения инфраструктура (скважины, трубопроводы, площадки) во многом готова к использованию. Для Египта, активно развивающего климатическую повестку, это возможность создать эффективную и относительно недорогую систему технологического сокращения выбросов.
Для этого исследователи провели масштабную работу, объединив методы, традиционные для поиска нефти, с задачами оценки хранения CO₂.
Первым шагом стало изучение подземной структуры. Ученые использовали сейсмические данные и восстановили трехмерную картину того, как выглядит пласт Абу-Роаш на глубине. Оказалось, что месторождение рассечено сетью нормальных разломов, создающих чередование поднятий и прогибов – своеобразные «карманы», способные удерживать закачанный CO₂. Особенно перспективным выглядит юго-восточный участок, где природная геометрия пласта формирует устойчивую замкнутую ловушку. Именно в такие зоны обычно перемещается и накапливается легкий флюид вроде углекислого газа.
Затем исследователи перешли к оценке физических свойств пород. По данным каротажа (гамма-лучевого, плотностного, акустического, нейтронного и электрического) они рассчитали ключевые параметры: пористость, насыщенность водой, содержание глины и проницаемость. Породы Абу-Роаш оказались на редкость подходящими для хранения газа: пористость достигает 24-28%, содержание глины – всего около 5%, а естественная трещиноватость карбонатов обеспечивает хорошую проницаемость. Это означает, что газу будет куда распределяться в объеме пласта и что закачка не потребует чрезмерных давлений. Водонасыщенность около 40% также говорит о том, что пласт частично освобожден после многолетней добычи и может принять значительные объемы CO₂.
Не менее важно и то, что над пластом располагается мощная толща плотных пород – природная изолирующая «крышка». Она предотвращает миграцию газов вверх и делает систему устойчивой в масштабах геологического времени. Без такого надежного перекрытия говорить о безопасном подземном хранилище было бы невозможно.
Объединив структурные данные и петрофизические расчеты, исследователи построили детальную трехмерную геологическую модель пласта. Она позволила вычислить его потенциальный поровый объем и определить, какую часть могут занять молекулы CO₂. При расчетах учитывали не только объем пор, но и плотность CO₂ в условиях закачки, остаточную насыщенность водой и коэффициент эффективности заполнения. Получилось, что Абу-Роаш способен безопасно вместить примерно 72,6 миллиарда тонн CO₂ – величину, сопоставимую с десятилетиями промышленных выбросов целых регионов. Что делает этот пласт одним из самых перспективных объектов для крупного проекта по углеродному хранению в Египте.
