Приложение I. Критерии для определения параметров и оценки потенциальных комплексов для хранения и прилегающей территории, указанные в Статье 4(3)

Приложение I

Критерии
для определения параметров и оценки потенциальных комплексов для хранения и прилегающей территории, указанные в Статье 4(3)

Определение параметров и оценка потенциальных комплексов для хранения и прилегающей территории, указанных в Статье 4(3) настоящей Директивы, производятся поэтапно в соответствии с передовым опытом, имеющимся на момент оценки, и нижеперечисленными критериями. Исключения из одного или нескольких указанных критериев допускаются компетентным органом власти при условии, если оператор докажет, что качество определения параметров и оценки, необходимое для придания юридического статуса определениям, согласно Статьи 4 настоящей Директивы, не пострадает. 

Этап 1: Сбор данных

Достаточные данные должны быть накоплены для того, чтобы построить объемную, трехмерную и статичную (3-D) модель геологической среды для площадки и комплекса для хранения, в том числе для перекрывающей породы и прилегающей территории, в том числе гидравлических связанных областей. Указанные данные должны включать в себя следующие существенные характеристики комплекса для хранения:

(а) геологические и геофизические характеристики;

(b) гидрогеологические (в частности, наличие подземных вод, предназначенных для потребления человеком);

(с) технологии разработки месторождений (в том числе объемные вычисления объема порового пространства для закачивания диоксида углерода и возможности окончательного захоронения диоксида углерода);

(d) геохимические характеристики (скорость растворения, скорость минерализации);

(е) геомеханические (коэффициент водопроницаемости, давление гидравлического разрыва пласта);

(f) сейсмичность;

(g) наличие и условия для природных или искусственных проходов, в том числе резервуары и буровые скважины, которые могли бы обеспечить проницаемость проходов.

Следующие характеристики окрестностей комплекса для хранения должны быть изложены в письменном виде и подтверждены документами:

(h) территория, окружающая комплекс для хранения, которая может подвергнуться воздействию, обусловленному хранением диоксида углерода на площадке для хранения;

(i) распределение населения в регионе, находящемся над площадкой для хранения;

(j) близость к полезным природным ресурсам (включая, в частности, территорию экологической сети "Натура-2000" согласно Директиве Совета ЕС 79/409/ЕЭС от 2 апреля 1979 г. о сохранении диких птиц*(26) и Директивы Совета ЕС 92/43/ЕЭС от 21 мая 1992 г. о сохранении естественных мест обитания дикой фауны и флоры*(27), а также пригодных для питья грунтовых вод и углеводородов);

(k) виды деятельности, осуществляемые вокруг комплекса для хранения и возможности взаимодействия с указанными видами деятельности (например, геологоразведочные работы, производство и хранение углеводородов, геотермальное использование водоносных слоев почвы и использование резервов грунтовых вод);

(l) близость к потенциальным источникам диоксида углерода (включая оценку общего потенциального объема диоксида углерода экономически доступного для хранения) и соответствующим транспортным сетям.

Этап 2: Построение трехмерной статичной модели геологической среды

Используя данные, собранные на первом этапе с помощью компьютерной модели пористости пластов, должна быть построена трехмерная статичная модель геологической среды или несколько указанных моделей геологической среды потенциального комплекса для хранения, включая модели перекрывающей породы и гидравлически связанных территорий и жидких текучих сред). Статичная модель геологической среды характеризует комплекс для хранения, исходя из:

(а) геологической структуры природного улавливателя;

(b) геомеханических, геохимических свойств и свойств текучести месторождений вскрышных пород (перекрывающая порода, непроницаемая горная порода, пористые породы и водопроницаемые горизонты), а также прилегающих образований;

(с) определения параметров системы разломов и наличия любых искусственных проходов;

(d) территориальной и глубинной протяженности комплекса для хранения;

(е) объема порового пространства (в том числе распределения пустот);

(f) распределения основных текучих сред;

(g) любых других соответствующих характеристик.

Погрешности, связанные с каждым из параметров, используемым при построении модели, должны оцениваться с помощью разработки диапазона условий для каждого параметра и расчета соответствующих границ доверительного интервала. Любые погрешности, связанные с самой моделью, также подлежат оценке.

Этап 3: Характеристика динамических свойств хранилища, характеристика чувствительности, оценка риска

Определение параметров и оценка должны основываться на динамическом моделировании, включающем в себя множество интервальных имитационных моделирований закачивания диоксида углерода в хранилище с использованием трехмерной статичной модели геологической среды и смоделированной на компьютере модели комплекса для хранения, разработанной на Этапе 2.

Этап 3.1: Характеристика динамических свойств хранилища

По крайней мере, следующие факторы должны быть приняты во внимание:

(а) возможная скорость закачивания и свойства потоков диоксида углерода;

(b) эффективность моделирования сопряженного процесса (то есть метода множества единичных результатов на взаимодействие моделей);

(с) реактивные процессы (то есть методы реагирования закаченного диоксида углерода на обратную связь места естественного залегания полезных минералов в модели);

(d) используемые модели пористых пород (может потребоваться создание многочисленных моделей для того, чтобы подтвердить правильность некоторых выводов);

(е) кратковременное и долгосрочное моделирование (для разработки поведения и свойств диоксида углерода в течение десятилетий и тысячелетий, включая коэффициент растворения диоксида углерода в воде);

Динамическое моделирование должно обеспечить понимание:

(f) давления и температуры геологического образования, предназначенного для хранения диоксида углерода в качестве функции коэффициента закачивания и общего объема закачивания по прошествии длительного времени);

(g) территориальной и пространственной протяженности диоксида углерода () в зависимости от времени;

(h) природы потоков диоксида углерода () в хранилище;

(i) механизмов улавливания диоксида углерода () и коэффициенты (в том числе точки откачки и поперечные и вертикальные герметичные уплотнители);

(j) вторичных систем изоляции диоксида углерода по всей территории комплекса для хранения;

(k) объема хранилища и барометрические градиенты/градиенты давления на площадке для хранения;

(l) угрозы образования трещин в образованиях для хранения и покрывающей породе;

(m) риск попадания диоксида углерода () в покрывающую породу;

(n) риска утечки из площадки для хранения (например, сквозь заброшенные или запечатанные ненадлежащим образом шахты);

(о) коэффициента перемещения (в хранилищах, выходящих на поверхность земли);

(p) коэффициентов запечатывания трещин;

(q) изменения химического состава текучих сред геологического образования(й) и последующие реакции (например, изменение водородного показателя (pH), образование минералов) и включение реактивного моделирования в оценку последствий;

(r) смещения текучих сред в геологическом образовании;

(s) возрастающей сейсмичности и поднятия на поверхностный уровень.

Этап 3.2: Характеристика чувствительности

Необходимо провести многочисленные модельные эксперименты для определения чувствительности оценки предположений, сделанных в отношении конкретных параметров. Модельные эксперименты основываются на изменении параметров в статичной модели(ях) геологической среды, а также на изменении функций коэффициентов и допущений при осуществлении динамического моделирования. Любая существенная чувствительность должна быть принята во внимание при оценке риска.

Этап 3.3: Оценка риска

Оценка риска включает в себя, inter alia, следующее:

3.3.1. Характеристика опасности

Характеристика опасности осуществляется путем определения параметров возможной утечки диоксида углерода из комплекса для хранения с помощью динамического моделирования и характеристики безопасности, описанными выше. Указанная характеристика должна включать в себя, inter alia, анализ:

(а) возможных путей утечки;

(b) предполагаемой значимости случаев утечки для определенных каналов утечки (расчетные коэффициенты);

(с) критических параметров воздействия возможной утечки (например, максимальное пластовое давление, максимальная скорость закачивания, температура, чувствительность к различным допущениям в статичной модели(ях) геологической среды);

(d) вторичного воздействия хранилища диоксида углерода (), в том числе смещенные текучие среды геологического образования и новые вещества, полученные в результате хранения диоксида углерода(СО2);

(е) любых других факторов, которые могут представлять собой опасность для здоровья человека или окружающей природной среды (например, физическое образование трещин, сопровождающее строительство).

Характеристика опасности включает в себя полный диапазон предполагаемых эксплуатационных условий для проведения испытаний безопасности комплекса для хранения.

3.3.2. Оценка выхода на поверхность основана на характеристиках окружающей природной среды и распределении и деятельности населения, осуществляемой над комплексом для хранения, а также характеристиках предполагаемого поведения и исхода утечки диоксида углерода из предполагаемых каналов, определенных в соответствии с этапом 3.3.1. 

3.3.3. Оценка воздействия основана на чувствительности конкретных разновидностей, сообществ или ареалов, связанных со случаями возможной утечки, определенных на этапе 3.3.1. В соответствующих случаях оценка включает в себя последствия выхода на поверхность сосредоточения поднятого диоксида углерода в биосфере, в том числе почве, морских отложениях и придонных слоях воды (асфиксия; гиперкапния) и уменьшения водородного показателя в указанных средах обитания, вызванного утечкой диоксида углерода. Кроме того, указанная оценка включает в себя оценку воздействия других веществ, которые могут присутствовать в потоках просочившегося диоксида углерода (либо примеси, присутствующие в закачанном потоке диоксида углерода, либо новые вещества, появившиеся в результате хранения диоксида углерода). Указанные последствия должны рассматриваться в диапазоне временной и пространственной шкал, а также должны быть связаны с диапазоном различных размеров обнаруженных утечек.

3.3.4. Характеристика риска включает в себя оценку безопасности и целостности площадки для хранения, произведенную на краткосрочный и долгосрочный периоды, в том числе оценку риска утечки на предполагаемых условиях использования, а также оценку воздействий наиболее неблагоприятных экологический условий и здоровья человека. Оценка риска основывается на оценке опасности, выхода пород и оценке воздействия. Она включает в себя оценку источников погрешностей, установленных на этапах определения параметров и оценки площадки для хранения, и если это возможно, описание возможностей по уменьшению погрешностей.