### C R A N F I E L D L O G

P r o g r a m O v e r v i e w

T h e B u r e a u o f E c o n o m i c G e o l o g y G u l f C o a s t C a r b o n C e n t e r i s c u r r e n t l y

c o n d u c t i n g a $ 3 4 m i l l i o n m u l t i

­ y e a r f i e l d s t u d y o f s e q u e s t r a t i o n a n d m o n i t o r i n g

s t r a t e g i e s f o r l o n g

­ t e r m s t o r a g e o f c a r b o n d i o x i d e

. T h i s w o r k i s b e i n g p e r f o r m e d i n

c o n j u n c t i o n w i t h t h e S o u t h e a s t R e g i o n a l C a r b o n S e q u e s t r a t i o n P a r t n e r s h i p

( S E C A R B ) w i t h s u p p o r t f r o m t h e N a t i o n a l E n e r g y T e c h n o l o g y L a b o r a t o r y ( N E T L )

a n d t h e U

. S

. D e p a r t m e n t o f E n e r g y ( D O E ) a n d m a n a g e d b y t h e S o u t h e r n S t a t e s

E n e r g y B o a r d ( S S E B )

.

P l a n n i n g f o r t h e p r o j e c t b e g a n i n N o v e m b e r 2 0 0 6 a n d w e a r e n o w r e a c h i n g t h e p o i n t w h e r e d a t a c o l l e c t i o n b e g i n s

. T h e p r o j e c t i n v o l v e s n u m e r o u s i n d u s t r i a l p a r t n e r s

, s c i e n t i f i c c o l l a b o r a t o r s

, a n d t e c h n i c a l s u b c o n t r a c t o r s

, e a c h o f

w h o m i s r e s p o n s i b l e f

o r d i f f e r e n t a s p e c t s o f t h e s t u d y :

T h e G u l f C o a s t C a r b o n C e n t e r i s r e s p o n s i b l e f o r g e o l o g i c c h a r a c t e r i z a t i o n

, m o n i t o r i n g d e s i g n

, i n t e g r a t i o n

,

a n d n e a r

­ s u r f a c e m o n i t o r i n g

. D e n b u r y R e s o u r c e s

, I n c

. i s t h e s i t e h o s t

. T h e y a r e a l s o r e s p o n s i b l e f o r t h e w e l l p r e p a r a t i o n a n d w i l l s u p p l y

t h e C O 2 f o r s t o r a g e a n d s e q u e s t r a t i o n

. S a n d i a T e c h n o l o g i e s L L C i s r e s p o n s i b l e f o r s u b s u r f a c e m o n i t o r i n g s y s t e m s d e s i g n a n d d e p l o y m e n t

. S c h l u m b e r g e r C a r b o n S e r

v i c e s w i l l p e r f o r m w i r e l i n e l o g g i n g a n d i n t e r p r e t a t i o n

. L a w r e n c e B e r k e l e y N a t i o n a l L a b i s r e s p o n s i b l e f o r c r o s s

­ w e l l

, V S P a n d C o n t i n u o u s A c t i v e S e i s m i c S o u r c e

M o n i t o r i n g ( C A S S M )

. I m p l e m e n t a t i o n a n d e v a l u a t i o n o f o f n o b l e g a s a n d o t h e r t r a c e r s a n d t h e U

­ t u b e a n d

D i s t r i b u t e d T e m p e r a t u r e S y s t e m ( D T T S )

. L a w r e n c e L i v e r m o r e N a t i o n a l L a b s a n d P r o m o r e w i l l p e r f o r m c r o s s w e l l E l e c t r i c a l R e s i s t a n c e T o m o g r a p h y

( E R T )

. U n i v e r s i t y o f M i s s i s s i p p i a n d M i s s i s s i p p i S t a t e U n i v e r s i t y a r e r e s p o n s i b l e f

o r g r o u n d w a t e r m o n i t o r i n g

.

O u r a i m i n p r e s e n t i n g t h i s l o g o f r e a l

­ t i m e u p d a t e s a b o u t t h e p r o j e c t i s t o d o c u m e n t o u r r e s e a r c h

, w h i c h i s o n e s t e p

i n t h e p r o g r e s s t o w a r d d e v e l o p i n g a p r o c e s s f o r s a f e

, l o n g

­ t e r m

, s u b s u r

f a c e s e q u e s t r a t i o n o f c a r b o n

. W e a r e a w a r e

t h a t o u r w o r k w i l l i n v o l v e s u c c e s s e s a s w e l l a s p r a c t i c a l p r o b l e m s t h a t m u s t b e o v e r c o m e a l o n g t h e w a y

. N o o t h e r

p r o j e c t i n t h e U n i t e d S t a t e s h a s i n c o r p o r a t e d s o m a n y d i f f e r e n t g e o l o g i c a l a n d t e c h n i c a l m e a s u r e m e n t s a n d w e

e x p e c t t o a c c u m u l a t e s i g n i f i c a n t i n f

o r m a t i o n a n d e x p e r i e n c e t h a t w i l l i n c r e a s e c o n f i d e n c e a n d d e c r e a s e c o s t s o f

f u t u r e g e o l o g i c c a r b o n s e q u e s t r a t i o n p r o j e c t s

.

T h e S t u d y S i t e

T h e s i t e f o r t h e p r o j e c t i s D e n b u r y R e s o u r c e s C r a n f i e l d F i e l d i n s o u t h w e s t M i s s i s s i p p i

. C r a n f i e l d f i e l d

, M i s s i s s i p p i

,

w a s d i s c o v e r e d i n 1 9 4 6 a n d a b a n d o n e d i n 1 9 6 5 a t t h e e n d o f p r i m a r y o i l a n d g a s p r o d u c t i o n

. D e n b u r y R e s o u r c e s

, I n c

. c u r r e n t l y o p e r a t e s t h e f i e l d a n d i s a p a r t n e r i n t h e s t u d y

.

T h e s t u d y s i t e i n C r

a n f i e l d f i e l d

, M S i n c l u d e s a n i n j e c t i o n w e l l a n d t w o o b s e r v a t i o n w e l l s

. T h e d e t a i l e d a r

e a o f s t u d y ( D A S )

i n c l u d e s t h r e e w e l l s

. T h e w e s t e r n m o s t w e l l ( F

­ 1 ) i s o p e r a t e d b y D e n b u r

y a n d i s t h e s i t e o f i n j e c t i o n o f c a r b o n d i o x i d e i n t o t h e

s u b s u r f a c e g e o l o g i c r

e s e r v o i r

. T w o o b s e r

v a t i o n s w e l l s a r

e a p p r o x i m a t e l y 3 0 0 f t a n d 4 0 0 f t t o t h e s o u t h e a s t a n d a r e r e f e r r e d t o a s

F

­ 2 a n d F

­ 3

, r e s p e c t i v e l y

. T h e o b s e r

v a t i o n w e l l s w i l l b e e q u i p p e d w i t h s t a t e

­ o f t h e

­ a r t m o n i t o r i n g s y s t e m s t h a t w i l l t r

a c k a n d

m o n i t o r t h e c a r b o n d i o x i d e p l u m e a s i t m o v e s t h r o u g h t h e r e s e r v o i r m o r e t h a n 1 0

, 0 0 0 f e e t b e l o w t h e s u r

f a c e

.

F a l l 2 0 1 4

T h e S E C A R B “ e a r l y ” t e s t a t C r a n f i e l d i s r e v i e w e d i n a n u m b e r o f p a p e r s

. M a n y

, b u t n o t a l l

, o f t h e s e p a p e r s a r e

c a t e g o r i z e d a n d l i s t e d b e l o w

. M a n y o f t h e s e p a p e r s o r a b s t r a c t s o f t h e s e p a p e r s c a n b e f o u n d o n t h e G C C C

B o o k s h e l f

. P a p e r s f r o m r e l e v a n t G C C C

­ l e d p r o j e c t s b y n o n

­ G C C C a u t h o r s a n d r e l e v a n t p a p e r s f r o m b e f o r e G C C C m e m b e r s f o r u m

G C C C b o o k s h e l f

G C C C h o m e

a b o u t G C C C

a r e a s o f r e s e a r c h

r e s e a r c h t h e m e s

s p o n s o r s

s t a f f

F A Q s



### M i s s i o n

T h e G C C C s e e k s t o a p p l y i t s

t e c h n i c a l a n d e d u c a t i o n a l

r e s o u r c e s t o i m p l e m e n t

g e o l o g i c s t o r a g e o f

a n t h r o p o g e n i c c a r b o n d i o x i d e

o n a n a g g r e s s i v e t i m e s c a l e

w i t h a f o c u s i n a r e g i o n w h e r e

l a r g e

­ s c a l e r e d u c t i o n o f

a t m o s p h e r i c r e l e a s e s i s n e e d e d

a n d s h o r t t e r m a c t i o n i s

p o s s i b l e

.2 0 1 1 a r e a l s o i n c l u d e d b e l o w

.

O v e r v i e w s o f t h e S E C A R B p r o

j e c t

H o v o r k a

, S

. D

. , 2 0 1 3

, T h r e e

­ m i l l i o n

­ m e t r i c

­ t o n

­ m o n i t o r e d i n j e c t i o n a t t h e S E C A R B C r a n f i e l d p r o j e c t

— p r o j e c t

u p d a t e : E n e r g y P r o c e d i a

, v

. 3 7

, p

. 6 4 1 2

– 6 4 2 3 D O I i n f o r m a t i o n : 1 0

. 1 0 1 6 /

j

. e g y p r o

. 2 0 1 3

. 0 6

. 5 7 1

H o v o r k a

, S

. D

. , C h o i

, J

. ­ W

. , M e c k e l

, T

. A

. , T r e v i ñ o

, R

. H

. , Z e n g

, H

. , K o r d i

, M

. , W a n g

, F

. P

. , a n d N i c o t

, J

. ­ P

. , 2 0 0 9

, C o m p a r i n g c a r b o n s e q u e s t r a t i o n i n a n o i l r e s e r v o i r t o s e q u e s t r a t i o n i n a b r i n e f

o r m a t i o n

— f i e l d s t u d y

, i n E n e r g y

P r o c e d i a ( v

. 1

, n o

. 1 )

, P r o c e e d i n g s o f 9 t h I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e o n G r e e n h o u s e G a s C o n t r o l T e c h n o l o g i e s

G H G T 9

, N o v e m b e r 1 6

– 2 0

, W a s h i n g t o n

, D

. C

. , p

. 2 0 5 1

– 2 0 5 6

.

H o v o r k a

, S

. D

. , M e c k e l

, T

. A

. , a n d N i c o t

, J

­

. P

. , 2 0 1 3 M i d

­ p r o j e c t a s s e s s m e n t o f t h e S E C A R B e a r l y t e s t a t

C r a n f i e l d

, M i s s i s s i p p i : I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f G r e e n h o u s e G a s C o n t r o l

.

H o v o r k a

, S

. D

. , M e c k e l

, T

. A

. , a n d T r e v i ñ o

, R

. T

, 2 0 1 3

, M o n i t o r i n g a l a r g e

­ v o l u m e i n j e c t i o n a t C r a n f i e l d

, M i s s i s s i p p i

— p r o j e c t d e s i g n a n d r e c o m m e n d a t i o n s : I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f G r e e n h o u s e G a s C o n t r o l

, v

. 1 8

, p

. 3 4 5

– 3 6 0

, h t t p : / / d x

. d o i

. o r g / 1 0

. 1 0 1 6 /

j

. i j g g c

. 2 0 1 3

. 0 3

. 0 2 1

.

H o v o r k a

, S

. D

. , M e c k e l

, T i m o t h y

, T r e v i ñ o

, R

. H

. , L u

, J i e m i n

, N i c o t

, J

. ­ P

. , C h o i

, J o n g

­ W o n

, F r e e m a n

, D

. , C o o k

, P

. G

. , D a l e y

, T o m

, A

j o

­ F r a n k l i n

, J

. , F r e i f

e l d

, B a r r y

, D o u g h t

y

, C

. A

. , C a r r i g a n

, C

. R

. , L a B r e c q u e

, D

. , K h a r a k a

, Y o u s i f

, T h o r d s e n

, J

. J

. , P h e l p s

, T o m m y

, Y a n g

, C h a n g b i n g

, R o m a n a k

, K a t h e r i n e

, Z h a n g

, T o n g w e i

, H o l t

, R

. M

. , L i n d l e r

, J

. S

. , a n d B u t s c h

, R

. J

. , 2 0 1 1

, M o n i t o r i n g a l a r g e v o l u m e C O 2 i n j e c t i o n : y e a r t w o r e s u l t s f r o m S E C A R B p r o j e c t a t

D e n b u r y ' s C r a n f i e l d

, M i s s i s s i p p i

, U S A

, i n E n e r g y P r o c e d i a

, v

. 4

, P r o c e e d i n g s o f 1 0 t h I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e o n

G r e e n h o u s e G a s C o n t r o l T e c h n o l o g i e s G H G T 1 0

, S e p t e m b e r 1 9 2 3

, A m s t e r d a m

, T h e N e t h e r l a n d s

, p

. 3 4 7 8

– 3 4 8 5

.

H o v o r k a

, S

. D

. , M e c k e l

, T

. A

. , T r e v i ñ o

, R

. H

. , N i c o t

, J

. – P

. , C h o i

, J

. – W

. , Y a n g

, C

. , P a i n e

, J

. , R o m a n a k

, K

. , L u

, J

. , Z e n g

, H

. , a n d K o r d i

, M

. , 2 0 0 9

, S o u t h e a s t P a r t n e r s h i p E a r l y T e s t U p d a t e

– C r a n f i e l d f i e l d

, M S : p r e s e n t e d a t t h e

E i g h t h A n n u a l C o n f

e r e n c e o n C a r b o n C a p t u r e a n d S e q u e s t r a t i o n

, P i t t s b u r g h

, P e n n s y l v a n i a

, M a y 4

­ 7

, 2 0 0 9

.

C h a r a c t e r i z a t i o n

R e s e r v o i r

, r e g i o n a l s e a l

, o v e r b u r d e n

, g r o u n d w a t e r a n d t h e n e a r s u r f a c e w e r e c h a r a c t e r i z e d u s i n g p u b l i s h e d

f i e l d h i s t o r y

, h i s t o r i c a n d c u r r e n t p r o d u c t i o n d a t a

, a 2 0 0 7 3

­ D s e i s m i c s u r v e y p r i o r t o C O 2 i n j e c t i o n

, h i s t o r i c a n d

m o d e r n w i r e l i n e l o g s

, 4 c o r e s

, p u b l i s h e d a n d n e w l y c o l l e c t e d g r o u n d w a t e r d a t a

, a n d a i r b o r n e s u r v e y s

.

K o r d i

, M a s o u m e h

, 2 0 1 3

, C h a r a c t e r i z a t i o n a n d p r e d i c t i o n o f r e s e r v o i r q u a l i t y i n c h l o r i t e

­ c o a t e d s a n d s t o n e s :

e v i d e n c e f r o m t h e L a t e C r e t a c e o u s L o w e r T u s c a l o o s a F o r m a t i o n a t C r a n f i e l d F i e l d

, M i s s i s s i p p i

, U

. S

. A

. , P h D

D i s s e r t a t i o n

, t h e U n i v e r s i t

y o f T e x a s a t A u s t i n

, 1 9 3 p

.

L u

, J i e m i n

. K o r d i

, M a s o u m e h

, H o v o r k a

, S

. D

. , M e c k e l

, T

. A

. , C h r i s t o p h e r

, C

. A

, 2 0 1 3

. , R e s e r v o i r c h a r a c t e r i z a t i o n

a n d c o m p l i c a t i o n s f

o r t r a p p i n g m e c h a n i s m s a t C r a n f i e l d C O 2 i n j e c t i o n s i t e

. I n t

. J

. G r e e n h o u s e G a s C o n t r o l

( 2 0 1 2 )

, h t t p : / / d x

. d o i

. o r g / 1 0

. 1 0 1 6 /

j

. i j g g c

. 2 0 1 2

. 1 0

. 0 0 7

L u

, J i e m i n

, M i l l i k e n

, K

. , R e e d

, R

. M

. , a n d H o v o r k a

, S

. D

. , 2 0 1 1

, D i a g e n e s i s a n d s e a l i n g c a p a c i t y o f t h e m i d d l e

T u s c a l o o s a m u d s t o n e a t t h e C r a n f i e l d c a r b o n d i o x i d e i n j e c t i o n s i t e

, M i s s i s s i p p i : E n v i r o n m e n t a l G e o s c i e n c e s

, v

. 1 8

, n o

. 1

, p

. 3 5

– 5 3

.

T i m e l a p s e ( 4 D ) s e i s m i c s u r v e y

A s e c o n d 3 D s u r

v e y w a s c o l l e c t e d o v e r p a r t t h e a r e a t h a t h a d b e e n f l o o d e d w i t h C O 2 a f t e r t w o y e a r s o f C O 2

i n j e c t i o n

. A 3 D V S P w a s a l s o c o n d u c t e d u n d e r f u n d i n g f r o m N R A P

.

C a r t e r

, R

. W

. , S p i k e s

, K

. T

. , 2 0 1 3

, S e n s i t i v i t y a n a l y s i s o f T u s c a l o o s a s a n d s t o n e s t o C O 2 s a t u r a t i o n

, C r a n f i e l d f i e l d

, C r a n f i e l d

, M S

. I n t

. J

. G r e e n h o u s e G a s C o n t r o l ( 2 0 1 3 )

, h t t p : / / d x

. d o i

. o r g / 1 0

. 1 0 1 6 /

j

. i j g g c

. 2 0 1 3

. 0 1

. 0 0 6

D a l e y

, T

. M

. , H e n d e r i c k s o n

, J o e l

, a n d Q u e e n

, i n p r e s s

, A n a l y s i s o f T i m e

­ L a p s e O f f s e t V S P F o r M o n i t o r i n g o f C O 2

S t o r a g e a t C r a n f i e l d

, M S

, S E G

.

D a l e y

, T

. M

. , A j o

­ F r a n k l i n

, J

. B

. , D o u g h t

y

, C

. , H o v o r k a

, S

. , 2 0 1 0

, S e i s m i c m o n i t o r i n g a n d r e s e r v o i r m o d e l i n g a t

S E C A R B ’ s P h a s e

­ I I I C r a n f i e l d S i t e

, N i n t h A n n u a l C o n f e r e n c e o n C a r b o n C a p t u r e a n d S e q u e s t r a t i o n

, P i t t s b u r g h

, M a y 1 0

­ 1 3

, 2 0 1 0

.

D i t k o f

, J

. , C a s p a r E

, P e v z n e r

, R

. , U r o s e v i c

, M

. , M e c k e l

, T

. A

. , H o v o r k a

, S

. D

. , i n p r e s s

, T i m e l a p s e s e i s m i c s i g n a l

a n a l y s i s f o r E O R a n d C C S s i t e

, C r a n f i e l d f i e l d

, M i s s i s s i p p i

, G e o p h y s i c s

.

D i t k o f

, J u l i e N

. , 2 0 1 3

, T i m e

­ l a p s e s e i s m i c m o n i t o r i n g f o r e n h a n c e d o i l r e c o v e r y a n d c a r b o n c a p t u r e a n d s t o r a g e

f i e l d s i t e a t C r a n f i e l d f i e l d

, M i s s i s s i p p i

, U n i v e r s i t y o f T e x a s J a c k s o n S c h o o l o f G e o s c i e n c e s M a s t e r ’ s t h e s i s ;

h t t p : / / h d l

. h a n d l e

. n e t

/ 2 1 5 2 / 2 3 2 0 0

Z h a n g

, R

. , G h o s h e

, R a n j a n a

, S e n

, M

. K

, S r i n i v a n s a n

, S a n j a y

, 2 0 1 3

, T i m e

­ l a p s e s u r f a c e s e i s m i c i n v e r s i o n w i t h

t h i n b e d r e s o l u t i o n f

o r m o n i t o r i n g C O 2 s e q u e s t r a t i o n : A c a s e s t u d y f r o m C r a n f i e l d

, M i s s i s s i p p i

. I n t

. J

. G r e e n h o u s e

G a s C o n t r o l ( 2 0 1 2 )

, h t

t p : / / d x

. d o i

. o r g / 1 0

. 1 0 1 6 /

j

. i j g g c

. 2 0 1 2

. 0 8

. 0 1 5

.

Z h a n g

, R u i

, S o n g

, X i a o l e i

, F o m e l

, S e r g e y

, S e n

, M r i n a l

, S r i n i v a s a n

, S a n j e y

, i n p r e s s

, T i m e

­ l a p s e p r e

­ s t a c k

s e i s m i c d a t a r e g i s t r a t i o n a n d i n v e r s i o n f o r C O 2 s e q u e s t r a t i o n s t u d y a t C r a n f i e l d

.

W e l l

­ b a s e d m o n i t o r i n g p r o g r a m

I m a g i n g o f a s e g m e n t o f t h e f l o o d w i t h h i g h s p a t i a l a n d t e m p o r a l r e s o l u t i o n w a s a c c o m p l i s h e d u s i n g m a n y

t e c h n o l o g i e s a t t h e D e t a i l e d A r e a S t u d y ( D A S ) w h e r e t w o o b s e r v a t i o n w e l l s w e r e p l a c e d i n a 1 0 0 m t r a n s e c td o w n d i p o f a n i n j e c t i o n w e l l i n t h e w a t e r l e g o f t h e r e s e r v o i r

.

A j o

­ F r a n k l i n

, J

. B

. , P e t e r s o n

, J

, D o e t s c h

, J

. , D a l e y

, T

. M

. , 2 0 1 3

, H i g h

­ r e s o l u t i o n c h a r a c t e r i z a t i o n o f a C O 2 p l u m e

u s i n g c r o s s w e l l s e i s m i c t o m o g r a p h y : C r a n f i e l d

, M S

, U S A

. , I n t

. J

. G r e e n h o u s e G a s C o n t r o l ( 2 0 1 3 )

, h t t p : / / d x

. d o i

. o r g / 1 0

. 1 0 1 6 /

j

. i j g g c

. 2 0 1 2

. 1 2

. 0 1 8

B u t s c h

, R o b e r t

, B r o w n

, A

. L

. , B r y a n s

, B r a d l e y

, K o l b

, C o n r a d

, H o v o r k a

, S u s a n

, 2 0 1 3

, I n t e g r a t i o n o f w e l l

­ b a s e d

s u b s u r f a c e m o n i t o r i n g t e c h n o l o g i e s : L e s s o n s l e a r n e d a t S E C A R B s t u d y

, C r a n f i e l d

, M S

, I n t

. J

. G r e e n h o u s e G a s

C o n t r o l

C a r r i g a n

, C

. R

. , Y a n g

, X i a n j i n

, L a B r e c q u e

, D

. J

. , L a r s o n

, D e n n i s

, F r e e m a n

, D a v i d

, R a m i r e z

, A

. L

. , D a i l y

, W i l l i a m

, A i n e s

, R o g e r

, N e w m a r k

, R o b i n

, F r i e d m a n n

, J u l i o

, H o v o r k a

, S u s a n

, 2 0 1 3

, E l e c t r i c a l r e s i s t a n c e t o m o g r a p h i c

m o n i t o r i n g o f C O 2 m o v e m e n t i n d e e p g e o l o g i c r e s e r v o i r s

. I n t

. J

. G r e e n h o u s e G a s C o n t r o l ( 2 0 1 3 )

, h t t p : / / d x

. d o i

. o r g / 1 0

. 1 0 1 6 /

j

. i j g g c

. 2 0 1 3

. 0 4

. 0 1 6

D o d d s

, K e v i n

, K r a h e n b u h l

, R i c h a r d

, R e i t z

, A n y a

, L i

, Y a o g u o

, H o v o r k a

, S u s a n

, 2 0 1 3

, E v a l u a t i o n o f t i m e l a p s e

b o r e h o l e g r a v i t

y f o r C O 2 p l u m e d e t e c t i o n S E C A R B C r a n f i e l d

. I n t

. J

. G r e e n h o u s e G a s C o n t r o l ( 2 0 1 3 )

D o e t s c h

, J o s e p h

, K o w a l s k y

, M

. A

. D o u g h t y

, C h r i s t i n e

, F i n s t e r l e

, S t e f

a n

, A j o

­ F r a n k l i n

, J

. B

. , C a r r i g a n

, C

. R

. , Y a n g

, X i a n j i n

, H o v o r k a

, S

. D

. , D a l e y

, T

. M

. , 2 0 1 3

, C o n s t r a i n i n g C O 2 s i m u l a t i o n s b y c o u p l e d m o d e l i n g a n d i n v e r s i o n o f

e l e c t r i c a l r e s i s t a n c e a n d g a s c o m p o s i t i o n d a t a

. I n t

. J

. G r e e n h o u s e G a s C o n t r o l ( 2 0 1 3 )

, h t t p : / / d x

. d o i

. o r g / 1 0

. 1 0 1 6 /

j

. i j g g c

. 2 0 1 3

. 0 4

. 0 1 1

F l u i d

­ f l o w m o d e l s

A s e r i e s o f f l u i d f l o w m o d e l s w e r e c o n s t r u c t e d t o a s s e s s t h e r e s p o n s e o f t h e r e s e r v o i r

.

C h a n g

, K

. ­ W

. , H e s s e

, M

. A

. , N i c o t

, J

. ­ P

. , a n d H o v o r k a

, S

. D

. , 2 0 1 1

, E f f e c t s o f a d j a c e n t m u d r o c k s o n C O 2

i n j e c t i o n p r e s s u r e : m o d e l c a s e b a s e d o n a t y p i c a l U

. S

. G u l f C o a s t s a l t d i a p i r f i e l d u n d e r i n j e c t i o n

, i n E n e r g y

P r o c e d i a

, v

. 4

, P r o c e e d i n g s o f 1 0 t h I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e o n G r e e n h o u s e G a s C o n t r o l T e c h n o l o g i e s

G H G T 1 0

, S e p t e m b e r 1 9

– 2 3

, A m s t e r d a m

, T h e N e t h e r l a n d s

, p

. 4 5 6 7

– 4 5 7 4

.

C h o i

, J o n g

­ W o n

, N i c o t

, J

. ­ P

. , M e c k e l

, T i m o t h y

, a n d H o v o r k a

, S

. D

. , 2 0 1 1

, N u m e r i c a l m o d e l i n g o f C O 2 i n j e c t i o n

i n t o a t y p i c a l U

. S

. G u l f C o a s t a n t i c l i n e s t r u c t u r e

, i n E n e r g y P r o c e d i a

, v

. 4

, P r o c e e d i n g s o f 1 0 t h I n t e r n a t i o n a l

C o n f e r e n c e o n G r e e n h o u s e G a s C o n t r o l T e c h n o l o g i e s G H G T 1 0

, S e p t e m b e r 1 9

– 2 3

, A m s t e r d a m

, T h e

N e t h e r l a n d s

, p

. 3 4 8 6

– 3 4 9 3

.

C h o i

, J

. ­ W

. , N i c o t

, J

. ­ P

. H o s s e i n i

, S

. A

. , C l i f t

, S

. J

. , a n d H o v o r k a

, S

. D

. , 2 0 1 3

, C O 2 r e c y c l i n g a c c o u n t i n g a n d E O R

o p e r a t i o n s c h e d u l i n g t o a s s i s t i n s t o r a g e c a p a c i t y a s s e s s m e n t a t a U

. S

. g u l f c o a s t d e p l e t e d r e s e r v o i r

. I n t

. J

. G r e e n h o u s e G a s C o n t r o l ( 2 0 1 3 )

, h t

t p : / / d x

. d o i

. o r g / 1 0

. 1 0 1 6 /

j

. i j g g c

. 2 0 1 3

. 0 1

. 0 3 3

D e l s h a d

, M o j d e h

, K o n g

, X i a n h u i

, T a v a k o l i

, R e z a

, H o s s e i n i

, S

. A

. W h e e l e r

, M

. A

. , 2 0 1 3

. , M o d e l i n g a n d s i m u l a t i o n

o f c a r b o n s e q u e s t r a t i o n a t C r a n f i e l d i n c o r p o r a t i n g n e w p h y s i c a l m o d e l s

. I n t

. J

. G r e e n h o u s e G a s C o n t r o l ( 2 0 1 3 )

, h t t p : / / d x

. d o i

. o r g / 1 0

. 1 0 1 6 /

j

. i j g g c

.

D o u g h t y

, C h r i s t i n e

, a n d F r e i f

e l d

, B a r r y

, i n r e v i e w

, M o d e l i n g C O 2 i n j e c t i o n a t C r a n f i e l d M i s s i s s i p p i

, I n v e r s i o n o f

m e t h a n e a n d t e m p e r a t u r e e f

f e c t s

.

H o s s e i n i

, S

. A

. , L a s h g a r i b

, H a m i d r e z a

, C h o i

, J

. ­ W

. , N i c o t

, J

. ­ P

. , J u

, J i e m i n

, H o v o r k a

, S

. D

, 2 0 1 3

. , S t a t i c a n d

d y n a m i c r e s e r v o i r m o d e l i n g f

o r g e o l o g i c a l C O 2 s e q u e s t r a t i o n a t C r a n f i e l d

, M i s s i s s i p p i

, U

. S

. A

. I n t

. J

. G r e e n h o u s e

G a s C o n t r o l ( 2 0 1 2 )

, h t

t p : / / d x

. d o i

. o r g / 1 0

. 1 0 1 6 /

j

. i j g g c

. 2 0 1 2

. 1 1

. 0 0 9

H o s s e i n i

, S

. A

. , a n d N i c o t

, J

. ­ P

. , 2 0 1 2

, N u m e r i c a l m o d e l i n g o f a m u l t i p h a s e w a t e r o i l C O 2 s y s t e m u s i n g a w a t e r

– C O 2 s y s t e m : a p p l i c a t i o n t o t h e f

a r f i e l d o f a U

. S

. G u l f C o a s t r e s e r

v o i r : I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f G r e e n h o u s e G a s

C o n t r o l

, v

. 1 0

, p

. 8 8

– 9 9

.

K i m

, S e u n g h e e

, a n d H o s s e i n i

, S

. A

. , 2 0 1 3

, A b o v e

­ z o n e p r e s s u r e m o n i t o r i n g a n d g e o m e c h a n i c a l a n a l y s i s o f a

f i e l d s c a l e C O 2 i n j e c t i o n

, C r a n f i e l d M i s s i s s i p p i

, G r e e n h o u s e G a s e s S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y

, W i l e y O n l i n e

L i b r a r y ( w i l e y o n l i n e l i b r a r y

. c o m )

. D O I : 1 0

. 1 0 0 2 / g h g

. 1 3 8 8

L u

, J

. , C o o k

, P

. J

. , H o s s e i n i

, S

. A

. , Y a n g

, C

. , R o m a n a k

, K

. D

. , Z h a n g

, T

. , F r e i f e l d

, B

. M

. , S m y t h

, R

. C

. , Z e n g

, H

. ,

a n d H o v o r k a

, S

. D

. , 2 0 1 2

, C o m p l e x f l u i d f l o w r e v e a l e d b y m o n i t o r i n g C O 2 i n j e c t i o n i n a f l u v i a l f o r m a t i o n : J o u r n a l

o f G e o p h y s i c a l R e s e a r c h

, v

. 1 1 7

, B 0 3 2 0 8

, d o i : 1 0

. 1 0 2 9 / 2 0 1 1 J B 0 0 8 9 3 9

.

M u k h o p a d h y a y

, S

. , B i r k h o l z e r

, J

. T

. , N i c o t

, J

. ­ P

. , a n d H o s s e i n i

, S

. A

. , 2 0 1 2

, A m o d e l c o m p a r i s o n i n i t i a t i v e f o r a

C O 2 i n j e c t i o n f i e l d t e s t : a n i n t r o d u c t i o n t o S i m

­ S E Q : E n v i r o n m e n t a l E a r t h S c i e n c e

, v

. 6 7

, p

. 6 0 1

– 6 1 1

.

R i s k a n d w e l l p e r f o r m a n c e

M e c k e l

, T

. A

. , Z e i d o u n i

, M e h d i

, H o v o r k a

, S

. D

. , H o s s e i n i

, S

. A

. , 2 0 1 3

, A s s e s s i n g s e n s i t i v i t y t o w e l l l e a k a g e f r o m

t h r e e y e a r s o f c o n t i n u o u s r e s e r

v o i r p r e s s u r e m o n i t o r i n g d u r i n g C O 2 i n j e c t i o n a t C r a n f i e l d

, M S

, U S A

. I n t

. J

. G r e e n h o u s e G a s C o n t r o l ( 2 0 1 3 )

, h t

t p : / / d x

. d o i

. o r g / 1 0

. 1 0 1 6 /

j

. i j g g c

. 2 0 1 3

. 0 1

. 0 1 9

N i c o t

, J

. ­ P

. , O l d e n b e r g

, C

. M

. , H o u s e w o r t h

, J

. E

. , C h o i

, J

. ­ W

, 2 0 1 3 A n a l y s i s o f p o t e n t i a l l e a k a g e p a t h w a y s a t t h e

C r a n f i e l d

, M S

, U

. S

. A

. , C O 2 s e q u e s t r a t i o n s i t e

. I n t

. J

. G r e e n h o u s e G a s C o n t r o l ( 2 0 1 2 )

, h t t p : / / d x

. d o i

. o r g / 1 0

. 1 0 1 6 /

j

. i j g g c

. 2 0 1 2

. 1 0

. 0 1 1

T a o

, Q i n g

, B r y a n t

, S

. L

. , M e c k e l

, T

. A

. , 2 0 1 3

. , M o d e l i n g a b o v e

­ z o n e m e a s u r e m e n t s o f p r e s s u r e a n d t e m p e r a t u r e

f o r m o n i t o r i n g C C S s i t e s

. I n t

. J

. G r e e n h o u s e G a s C o n t r o l ( 2 0 1 2 )

, h t t p : / / d x

. d o i

. o r g / 1 0

. 1 0 1 6 /

j

. i j g g c

. 2 0 1 2

. 0 8

. 0 1 1

G e o c h e m i c a l s t u d i e s o f f l u i d r e s p o n s eS t u d i e s o f t h e g e o c h e m i c a l r e s p o n s e t o t h e C O 2 i n j e c t i o n f o u n d C O 2

– m i n e r a l r e a c t i o n p r o d u c e d o n l y s m a l l

c h a n g e s

, h o w e v e r

, e x s o l u t i o n o f m e t h a n e a s a r e s u l t o f C O 2 d i s s o l u t i o n w a s i d e n t i f i e d f o r t h e f i r s t t i m e

.

H o s s e i n i

, S

. A

. , M a t h i a s

, S

. A

. , a n d J a v a d p o u r

, F

. , 2 0 1 2

, A n a l y t i c a l m o d e l f o r C O 2 i n j e c t i o n i n t o b r i n e a q u i f

e r s

c o n t a i n i n g r e s i d u a l C H 4 : T r a n s p o r t i n P o r o u s M e d i a

, v

. 9 4

, p

. 7 9 5

– 8 1 5

.

L u

, J i e m i n

, K h a r a k a

, Y

. K

. , T h o r d s e n

, J

. J

. , H o r i t a

, J

. , K a r a m a l i d i s

, A

. , G r i f f i t h

, C

. , H a k a l a

, J

. A

. , A m b a t s

, G

. , C o l e

, D

. R

. , P h e l p s

, T

. J

. , M a n n i n g

, M

. A

. , C o o k

, P

. J

. , a n d H o v o r k a

, S

. D

. , 2 0 1 2

, C O 2

– r o c k

– b r i n e i n t e r a c t i o n s i n L o w e r

T u s c a l o o s a F o r m a t i o n a t C r a n f i e l d C O 2 s e q u e s t r a t i o n s i t e

, M i s s i s s i p p i

, U

. S

. A

. : C h e m i c a l G e o l o g y

, v

. 2 9 1

, p

. 2 6 9

– 2 7 7

.

V e r m a

, S a n d e e p

, O a k s

, C

. S

. , C h u g u n o v

, N

. , R a m a k r i s h n a n

, T

. S

. , H o s s e i n i

, H o v o r k a

, S

. . 2 0 1 3

, R e s e r v o i r f l u i d

m o n i t o r i n g i n c a r b o n d i o x i d e s e q u e s t r a t i o n a t C r a n f i e l d

, E n e r g y P r o c e d i a

, 3 7

, p

. 4 3 4 4

– 4 3 5 5

N e a r s u r f a c e g r o u n d w a t e r m o n i t o r i n g

A s e x p e c t e d

, n o i m p a c t f r o m g r o u n d w a t e r a s a r e s u l t o f l a r g e v o l u m e i n j e c t i o n a t 1 0

, 0 0 0 f t d e p t h w a s f o u n d

. A

p u s h

­ p u l l t e s t w a s u s e d t o i d e n t i f

y t h e s i g n a l t h a t w o u l d r e s u l t i f m i g r a t i o n s h o u l d o c c u r

.

Y a n g C h a n g b i n g

, M i c k l e r

, P

. J

, R e e d R o b e r t

, S c a n l o n

, B

. R

, . R o m a n a k

, K

. D

. , J e a n

­ P h i l i p p e N i c o t J

. ­ P

. , . H o v o r k a

, S

. D

. , T r e v i n o

, R

. H

. , L a r s o n

, T o t i

, 2 0 1 3

, S i n g l e

­ w e l l p u s h

– p u l l t e s t f o r a s s e s s i n g p o t e n t i a l i m p a c t s o f

C O 2 l e a k

­ a g e o n g r o u n d w a t e r q u a l i t

y i n a s h a l l o w G u l f C o a s t a q u i f

e r i n C r a n f i e l d

, M i s s i s s i p p i

. I n t

. J

. G r e e n h o u s e

G a s C o n t r o l ( 2 0 1 3 )

, h t t p : / / d x

. d o i

. o r g / 1 0

. 1 0 1 6 /

j

. i j g g c

. 2 0 1 2

. 1 2

. 0 3 0

R o m a n a k

, K

. D

. , B e n n e t

t

, P

. C

. , Y a n g

, C

. , a n d H o v o r k a

, S

. D

. , 2 0 1 2

, P r o c e s s

­ b a s e d a p p r o a c h t o C O 2 l e a k a g e

d e t e c t i o n b y v a d o s e z o n e g a s m o n i t o r i n g a t g e o l o g i c C O 2 s t o r a g e s i t e s : G e o p h y s i c a l R e s e a r c h L e t t e r s

, v

. 3 9

, L 1 5 4 0 5

, d o i : 1 0

. 1 0 2 9 / 2 0 1 2 G L 0 5 2 4 2 6

.

Y a n g

, C h a n g b i n g

, R o m a n a k

, K a t h e r i n e

, H o l t

, R

. M

. , L i n d e r

, J

. , S m i t h

, L

. , T r e v i ñ o

, R

. H

. , R o e c k e r

, F r a n k

, X i a

, Y

. ,

a n d R i c k e r t s

, J

. , 2 0 1 2

, L a r g e v o l u m e o f C O 2 i n j e c t i o n a t t h e C r a n f i e l d

, e a r l y f i e l d t e s t o f t h e S E C A R B P h a s e I I I :

n e a r

­ s u r f a c e m o n i t o r i n g

, i n C a r b o n M a n a g e m e n t T e c h n o l o g y C o n f e r e n c e

, 7

– 9 F e b r u a r y

, O r l a n d o

, F l o r i d a

, U S A

, S P E 1 6 3 0 7 5 D O I : 1 0

. 7 1 2 2 / 1 5 1 4 2 8

­ M S

.

J u l y 3 0

, 2 0 1 4 U p d a t e o f A c c o m p l i s h m e n t s a t C r a n f i e l d

G C C C h a s p a r t i c i p a t e d i n S E C A R B p r i n c i p a l l y t h r o u g h l e a d i n g a t w o

­ s t a g e f i e l d e x p e r i m e n t i n m o n i t o r i n g a t

D e n b u r y O n s h o r e L L C ’ s C r a n f i e l d f i e l d C O 2 e n h a n c e d o i l r e c o v e r y ( E O R ) p r o j e c t

. T h e f i r s t t e s t p r o g r a m

, k n o w n

a s P h a s e I I

, w a s c o n d u c t e d f r o m 2 0 0 8 t o 2 0 1 1 w i t h i n t h e E O R i n j e c t i o n

­ p r o d u c t i o n p a t t e r n s a n d t e s t e d t h e

a b o v e

­ z o n e m o n i t o r i n g i n t e r

v a l ( A Z M I ) p r e s s u r e m o n i t o r i n g a s a s u r v e i l l a n c e t o o l t o a s s e s s i s o l a t i o n

. T h e

s e c o n d s t a g e o f t e s t i n g

, k n o w n a s P h a s e I I I

, o r t h e S E C A R B “ e a r l y t e s t

, ” a s s e s s e d m a n y e l e m e n t s o f f i e l d

­ s c a l e

m o n i t o r i n g

, s u c h a s r e s e r

v o i r p r e s s u r e s u r

v e i l l a n c e

, w i r e l i n e l o g g i n g o f t h e r e s e r v o i r i n t e r v a l

, 4 D s e i s m i c

s u r v e i l l a n c e o f t h e r e s e r

v o i r a n d z o n e s a b o v e i t f

o r c h a n g e i n f l u i d c o m p o s i t i o n

, A Z M I p r e s s u r e m o n i t o r i n g

, g r o u n d w a t e r g e o c h e m i c a l s a m p l i n g

, a n d a i r b o r n e m a g n e t i c a n d c o n d u c t i v i t y s u r v e y s

. I n a d d i t i o n

, a n i n t e n s i v e

s t u d y w a s c o n d u c t e d a t t h e d e t a i l e d a r e a o f s t u d y ( D A S )

, w h e r e t w o o b s e r v a t i o n w e l l s w e r e p l a c e d 1 0 0 m

d o w n d i p o f a n i n j e c t i o n w e l l i n t h e w a t e r l e g b e l o w t h e o i l

­ w a t e r c o n t a c t

. A n i n t e n s i v e m u l t i s t a g e

, m u l t i r e s e a r c h e r

e f f o r t w a s c o n d u c t e d t o c h a r a c t e r i z e t h e r e s e r v o i r

, m o n i t o r f l o w

, a n d m o d e l t h e s y s t e m r e s p o n s e t o C O 2 i n j e c t i o n

a t t h e D A S

.C o l

o r s i n t h e 3

­ D s e i s m i c m a p f l a t t e n e d o n t h e l o w e r T u s c a l o o s a D

­ E s h o w s a n d i

n b r i g h t e r c o l o r s a n d

l o w e r q u a l i t y r e s e r v o i r i n b l u e

­ g r e e n

, w i t h m e t h a n e g a s i n t h e y e l l o w c o l o r s

. I n t e r p r e t e d s t r a t i g r a p h i c c r o s s

s e c t i o n s h o w i n g d e p o s i t i o n a l f a c i e s

. T h i s i s a b a s e

­ l i n e 3

­ D s u r v e y w

i t h i n t e r p r e t e d s t r u c t u r e o n b a s e T u s c a l o o s a

, s h o w i n g k e y u n i t s

. T h e

c r e s t a l g r a b e n f a u l t i s s h o w i n g b l u e

.

T h e G C C C

­ l e d S E C A R B p r o j e c t s a t C r a n f i e l d h a v e r e s u l t e d i n a n u m b e r o f a c c o m p l i s h m e n t s f o r t h e R C S P

p r o g r a m :

M o n i t o r e d a l a r g e

­ v o l u m e i n j e c t i o n ( 5 m i l l i o n m e t r i c t o n s C O 2 s t o r e d )

.

M o n i t o r e d a t a c o m m e r c i a l E O R s i t e

.

M o n i t o r e d o v e r a v e r y l o n g t i m e f r a m e ( 2 0 0 8

– 1 4 )

.

P r o v i d e d i n f o r m a t i o n a b o u t t h e f

e a s i b i l i t y a n d l i m i t a t i o n s o f c o m m o n m o n i t o r i n g a p p r o a c h e s s u c h a s 4 D

s e i s m i c s u r v e i l l a n c e a n d g r o u n d w a t e r g e o c h e m i c a l t e s t i n g p r o g r a m s

.

C r e a t e d h i g h l y c o l l a b o r a t i v e o p p o r t u n i t y f o r i n d u s t r y

, n a t i o n a l l a b

, U

. S

. G e o l o g i c a l S u r v e y

, a n d a c a d e m i c

i n t e r a c t i o n

. H o s t e d m a n y e x p e r i m e n t s w i t h i n a n d o u t s i d e o f t h e R C S P

, s u c h a s t h e N a t i o n a l R i s k

A s s e s s m e n t P a r t n e r s h i p ( N R A P )

, t h e C a r b o n C a p t u r e P r o j e c t ( C C P )

, G E O

­ S E Q

, t h e C e n t e r f o r F r o n t i e r s

o f S u b s u r f a c e E n e r g y S e c u r i t

y ( C F S E S )

, a n d o t h e r t a r g e t e d p r o j e c t s

.

P r o v i d e d d e n s e d a t a t h a t c a n b e u s e d f o r c a p a c i t y a s s e s s m e n t

.

P u b l i s h e d n u m e r o u s r e s u l t s ( s e e l i s t o f r e f e r e n c e s b e l o w )

.

L e d t h e w a y t o w a r d t h e n e x t p h a s e o f m o r e c o m m e r c i a l l y o r i e n t e d m o n i t o r i n g

.

I n a d d i t i o n

, s i g n i f i c a n t R & D w a s u n d e r t a k e n a s p a r t o f t h i s s t u d y :

T h e s e c o n d g e o l o g i c C O 2 s t o r a g e t e s t s o f c r o s s

­ w e l l e l e c t r i c a l r e s i s t i v i t y t o m o g r a p h y ( E R T ) f

o r d e t e c t i o n

o f C O 2 s u b s t i t u t i n g f

o r b r i n e w e r e p e r

f o r m e d

. ( T h e f i r s t w a s t h e s m a l l s h a l l o w d e p l o y m e n t a t K e t z i n

,

G e r m a n y

. ) T h e f

a v o r a b l e o u t c o m e s h o w e d g o o d s e n s i t i v i t y

, e v e n w i t h s i g n i f i c a n t n o i s e f r o m t h e

i n s t r u m e n t s

, a n d p o s s i b l e s e n s i t i v i t

y t o i n c r e a s e s i n s a t u r a t i o n b e y o n d t h e r a n g e o f s e i s m i c d e t e c t i o n

.

T h e s e c o n d g e o l o g i c C O 2 s t o r a g e t e s t s o f g r a v i t y ( a f t e r t h e s e a f l o o r g r a v i t

y m e a s u r e m e n t a t S l e i p n e r

,

N o r t h S e a ) w e r e p e r

f o r m e d

. T h e w e l l b o r e i n s t r u m e n t w a s a b l e t o d e t e c t a n d r e a s o n a b l y q u a n t i f y C O 2

s u b s t i t u t i o n f o r b r i n e

. T h i s w o r k w a s d o n e a s p a r t o f C C P

.

E x s o l u t i o n o f m e t h a n e f r o m b r i n e a s a r e s u l t o f C O 2 d i s s o l u t i o n w a s o b s e r v e d

.

T h e c o m p l e x i t i e s o f i n t e r a c t i o n b e t

w e e n r e s e r v o i r h e t e r o g e n e i t

y a n d i n j e c t i o n r a t e i n t h e t

w o

­ p h a s e

­ f l o w

f i e l d w e r e d o c u m e n t e d

. E f

f i c i e n c y o f o c c u p a n c y w a s d e p e n d e n t o n i n j e c t i o n r a t e

.

T h i s p r o j e c t s u p p o r t e d d e v e l o p m e n t a n d d e m o n s t r a t i o n o f t h e p r o c e s s

­ b a s e d s o i l

g a s m e t h o d f o r a t t r i b u t i o n o f t h e s o u r c e o f a n o m a l i e s

. T h i s m e t h o d i s s e n s i t i v e t o v e r y s m a l l ( i n s i g n i f i c a n t )

f l u x e s

. ( S e e N a t u r a l A n a l o g S t u d i e s T h e m e f o r m o r e

. )

N o m i c r o s e i s m i c i t

y w a s d e t e c t e d f r o m t h e i n j e c t i o n

. T h i s w o r k w a s d o n e a s p a r t o f t h e R e s e a r c h I n s t i t u t e

o f I n n o v a t i v e T e c h n o l o g y f

o r t h e E a r t h ( R I T E )

.

.

C o m p l e x r e s p o n s e s o f m a n y p a r t s o f t h e s y s t e m d u r i n g m o n i t o r i n g l e d t o d i f f i c u l t y i n u n i q u e l y m a t c h i n g f l u i d

­ f l o w

m o d e l s t o o b s e r

v a t i o n

. A l s o

, o b s e r

v e d l i m i t a t i o n s o n d e t e c t a b i l i t

y o f r e s p o n s e

— f

o r e x a m p l e

, i n a b i l i t

y t o r e l i a b l y

“ m a p t h e p l u m e e d g e ” a b o v e n o i s e u s i n g 4 D s u r f a c e s e i s m i c o r v e r t i c a l s e i s m i c p r o f i l i n g ( V S P )

— a r e i m p o r t a n t

o u t c o m e s i n t e r m s o f r e g u l a t o r y e x p e c t a t i o n s

. T h i s f i n d i n g l e a d s t o t h e d e v e l o p m e n t o f t h e c o n c e p t o f

a s s e s s m e n t o f l o w

­ p r o b a b i l i t

y m a t e r i a l i m p a c t s ( A L P M I ) d e s c r i b e d i n t h e E P A

– C C S s i t e

­ s p e c i f i c s e n s i t i v i t y

s t u d y

, w h e r e n e i t h e r c o n t i n u a l l y u p d a t e d h i s t o r y m a t c h n o r c o m p r e h e n s i v e m o n i t o r i n g o f p l u m e m o v e m e n t i s

n e e d e d

. T h e A L P M I m e t h o d r e q u i r e s a s s e s s m e n t o f t h e m a t e r i a l i m p a c t s a n d t h e s i g n a l t h a t w o u l d p r e c e d e t h e

i m p a c t

, a n d d e s i g n s m o n i t o r i n g t o i n t e r c e p t t h e u n a c c e p t a b l e l o w

­ p r o b a b i l i t y r e s e r v o i r r e s p o n s e s

. U s e o f

m o d e l i n g b e c o m e s p r i m a r i l y a n u p

­ f r o n t a c t i v i t y

, w h i c h o n l y n e e d s u p d a t i n g i f m a j o r f l a w s a r e o b s e r v e d t h a t

p o t e n t i a l l y l e a d t o p r o j e c t f

a i l u r e

.

A n o t h e r o u t c o m e o f o b s e r

v a t i o n s a t C r a n f i e l d i s t h a t n e a r

­ s u r

f a c e m o n i t o r i n g r e q u i r e s d e e p a n d s u b s t a n t i v e

c h a r a c t e r i z a t i o n i f i t i s t o b e e f

f e c t i v e l y u s e d t o s h o w n o c h a n g e d u r i n g a n d a f t e r i n j e c t i o n

. M a n y c h a n g e s a r e

a l r e a d y u n d e r w a y i n n e a r

­ s u r

f a c e s e t t i n g s

, a n d c h a n g e s i n c l i m a t e

, d e v e l o p m e n t

, o r r e c o v e r y f r o m p a s t u s e a r e

e x p e c t e d

. W e r e c o m m e n d c a r e f u l c h a r a c t e r i z a t i o n o f t h e n e a r s u r f a c e t o i d e n t i f y ( 1 ) t h e n a t u r a l r a n g e a n d t r e n d

o f v a r i a b i l i t y a n d ( 2 ) t h e r e s p o n s e o f t h e s y s t e m s h o u l d i t b e p e r t u r b e d a s a r e s u l t o f i n j e c t i o n

. F o r e x a m p l e

, t h e

s i g n a l p r o d u c e d s h o u l d C O 2

, b r i n e

, o r o t h e r f l u i d s m i g r a t e f r o m t h e r e s e r v o i r t o s h a l l o w d e p t h s o r t h e s u r

f a c e

. W e

d o n o t r e c o m m e n d t h a t g r o u n d w a t e r s o i l g a s b e s y s t e m a t i c a l l y s a m p l e d w i t h t h e e x p e c t a t i o n o f d e t e c t i n g as i g n a l i f

, a s e x p e c t e d

, t h e n o i s e i s h i g h a n d c o m p l e x

. T h e s e d a t a a r e v a l u a b l e s h o u l d a n u n e x p l a i n e d c h a n g e

o c c u r s o t h a t p r o j e c t p e r s o n n e l c a n d e t e r m i n e i f t h e r e s p o n s e i s a r e s u l t o f i n j e c t i o n

.

O c t o b e r 2 8

, 2 0 1 3 F e a t u r e d P u b l i c a t i o n

A s p e c i a l s e c t i o n o f t h e O c t o b e r i s s u e o f t h e I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f G r e e n h o u s e

G a s C o n t r o l i s d e d i c a t e d t o C C S w o r k a t C r a n f i e l d F i e l d

, M i s s i s s i p p i

. T h e s e c t i o n

c o m p r i s e s a m i d

­ p r o j e c t o v e r

v i e w a n d a s s e s s m e n t o f t h e C C S f i e l d w o r k

, d e n s e

d a t a c o l l e c t i o n

, a n d a n a l y s i s t h a t b e g a n a d e c a d e a g o w i t h t h e f o r m a t i o n o f t h e

S o u t h e a s t R e g i o n a l C a r b o n S e q u e s t r a t i o n P a r t n e r s h i p a n d t h a t c o n t i n u e s t o d a y

a t C r a n f i e l d F i e l d

. T h e s e c t i o n c o n s i s t s o f s i x t e e n p a p e r s a u t h o r e d b y G C C C s t a f f

a n d t h e i r c o l l e a g u e s

. I t o p e n s w i t h a d i s c u s s i o n o f t h e C r a n f i e l d p r o j e c t d e s i g n

a n d c o v e r s r i s k a s s e s s m e n t

, c h a r a c t e r i z a t i o n

, i n j e c t i o n a n d p r o d u c t i o n a c t i v i t i e s

,

a s w e l l a s m o n i t o r i n g t e c h n i q u e s a n d m o d e l i n g

.

T h e p u b l i c a t i o n o f t h i s c o l l e c t i o n o f p a p e r s i s a g r a t i f y i n g m i l e s t o n e f

o r t h e G C C C

. T h e v o l u m e w a s g u e s t

­ e d i t e d b y S u s a n H o v o r k a

, T i p M e c k e l a n d J P N i c o t

. N i c o t

c o m m e n t e d

, " T h i s i s t h e f i r s t e x h a u s t i v e d o c u m e n t o f t h e P a r t n e r s h i p ' s p r o j e c t s

,

a n d i t w i l l b e u s e f u l t o t h e e n t i r e C C S c o m m u n i t y

. "

F e b r u a r y 2 0 1 3 U p d a t e o f A c c o m p l i s h m e n t s a t C r a n f i e l d

F o u r m i l l i o n m e t r i c t o n s o f C O 2 h a v e b e e n s t o r e d a t C r a n f i e l d o v e r t h e p a s t 4 y e a r s

. T h i s i s a n i m p o r t a n t

d e m o n s t r a t i o n t h a t l a r g e s c a l e C O 2 i n j e c t i o n i s a v i a b l e a n d c o m m e r c i a l l y a v a i l a b l e t e c h n o l o g y

. N o t e : R e c y c l i n g

o f C O 2 a t t h e f i e l d f

o r E O R i s 6

. 5 m i l l i o n m e t r i c t o n s

, s o t h e 4 m i l l i o n t o n s o f C O 2 s t o r e d r e p r e s e n t s a c t u a l s a l i n e

s t o r a g e

.

M o d e l e d l a b

, a n d f i e l d t e s t s h a v e s i m u l a t e d l e a k a g e t o g r o u n d w a t e r t o d e f i n e t h e s i g n a l t h a t w o u l d b e d e t e c t e d

s h o u l d t h i s o c c u r

. M o n i t o r i n g o f C r a n f i e l d g r o u n d w a t e r b y B E G

, O l ' M i s s a n d M i s s i s s i p p i S t a t e h a v e d e t e c t e d n o

C O 2 r e l a t e d c h a n g e t o g r o u n d w a t e r e v e n i n a n a r e a w i t h m a n y d o z e n s o f 1 9 4 0 s e r a w e l l s

, a n d p l u g g e d a n d

a b a n d o n e d ( P & A ) w e l l s

.

P r e s s u r e i n C r a n f i e l d f i e l d h a s b e e n e l e v a t e d a b o v e h y d r o s t a t i c ( n a t u r a l p r e s s u r e ) a s m u c h a s 1 2 0 0 p s i

, w h i c h i s

n o t i n s i g n i f i c a n t

. M i c r o s e i s m i c m o n i t o r i n g b y R I T E ( J a p a n ) h a s d e t e c t e d n o m i c r o s e i s m i c i t y

. T h i s i s a n i m p o r t a n t

c o n t r i b u t i o n i n t h e c o n t e x t o f c o n c e r n a b o u t s e i s m i c i t y r e l a t e d t o d e e p u n d e r g r o u n d i n j e c t i o n o f C O 2

.

A u g u s t

, 2 0 1 2 L i k e C h a m p a g n e B u b b l e s i n t h e W e l l b o r e

W e a r e a s s e s s i n g a n e w a n d e l e g a n t l y s i m p l e t e c h n i q u e t o s t u d y t h e t i m i n g a n d c h e m i c a l c o m p o s i t i o n o f

b r e a k t h r o u g h

. T h i s w o r k w a s p r i m a r i l y d e v e l o p e d b y G C C C ’ s S e y y e d H o s s e i n i a n d S a n d e e p V e r m a o f

S c h l u m b e r g e r

.

A t b r e a k t h r o u g h

, s u p e r c r i t i c a l c a r b o n d i o x i d e f i r s t e n t e r s t h e w e l l

­ b o r e

. B e c a u s e C O 2 i s l o w e r d e n s i t y t h a n t h e

s u r r o u n d i n g b r i n e ( a b o u t 0

. 6 c o m p a r e d t o 1

. 1 g / c m 3 )

, b u b b l e s o f C O 2 f o r m a n d r i s e t o t h e t o p o f t h e w e l l

, j u s t

l i k e b u b b l e s i n a c h a m p a g n e f l u t e

. T h e f i r s t b u b b l e s t o a r r i v e a t t h e t o p o f t h e w e l l c o n t a i n t h e f i r s t b r e a k t h r o u g h

f l u i d

. T h e n e x t b u b b l e s r e c o r d t h e c h e m i c a l c o m p o s i t i o n o f t h e n e x t b i t o f f l u i d

, a n d s o o n

. I f t h e w e l l i s s h u t

­ i n

, t h e b u b b l e s r i s e i n t h e w e l l

­ b o r e a n d c o l l e c t i n a n a r r o w t u b i n g i n w h i c h m i x i n g i s s u p p r e s s e d

. F r o m t h e t o p

d o w n

, t h e c o l l e c t e d f l u i d r e p r e s e n t a t i m e s e r i e s o f b r e a k t h r o u g h c h e m i s t r y

.

A s a p a r t o f t h e f i n a l m o n i t o r i n g p r o g r a m a t E l l a G

. L e e s # 7 ( t h e P h a s e I I o b s e r v a t i o n w e l l )

, w e a s s e s s e d t h e

w e l l b o r e f l u i d i n o r d e r t o a s s e s s C O 2

­ m e t h a n e r a t i o a t b r e a k t h r o u g h

. R e s e r v o i r f l u i d h a s n o t b e e n s a m p l e d a t

t h i s w e l l

. T h e S c h l u m b e r g e r P l a t

f o r m B a s i c M e a s u r e m e n t S o n d e ( P B M S ) m e a s u r e s w e l l b o r e p r e s s u r e a n d

t e m p e r a t u r e

, a n d t h e P l a t

f o r m G r a d i o m a n o m e t e r S o n d e ( P G M S ) m e a s u r e s h i g h r e s o l u t i o n a v e r a g e d e n s i t y

. S c h l u m b e r g e r

­ D o l l l a b s a n a l y z e d t h e d e n s i t y o f t h e w e l l b o r e f l u i d

. W e c o m b i n e d f l u i d d e n s i t y i n f o r m a t i o n

c a l c u l a t e d b y s u b t r a c t i n g b o t

t o m

­ h o l e p r e s s u r e a n d t e m p e r a t u r e f r o m s u r f a c e p r e s s u r e a n d t e m p e r a t u r e

. T h i s

p r o v i d e s b r e a k t h r o u g h c o m p o s i t i o n d a t a i n t h e s a m e w a y t h a t o n

­ s i t e s a m p l i n g w i t h a U

­ t u b e d o e s b u t a l o w e r

c o s t

.

T h e t i m i n g o f b r e a k t h r o u g h c a n b e e a s i l y r e s o l v e d f r o m c h a n g e i n r a t e o f c h a n g e o f t u b i n g p r e s s u r e a t t h e

w e l l h e a d

. P r i o r t o b r e a k t h r o u g h t h e w e l l b o r e i s f i l l e d w i t h b r i n e

. A s t h e C O 2 f i l l s t h e i d l e t u b i n g

, p r e s s u r e

g a u g e s a t t h e w e l l h e a d r e c o r d i n c r e a s e c h a n g e o f p r e s s u r e a s a r e s u l t o f t h e m o r e l e s s d e n s e s u p e r c r i t c a l C O 2

d i s p l a c i n g t h e d e n s e b r i n e

. T h i s m e t h o d h a s b e e n p r e v i o u s l y v a l i d a t e d b y c o m p a r i s o n o f r e a l

­ t i m e s a m p l i n g a t

t h e D A S

. F l u i d c o m p o s i t i o n w a s m e a s u r e d w i t h t h e U

­ t u b e d u r i n g b r e a k t h r o u g h a t t h e o b s e r v a t i o n w e l l F 2

,

w h i c h i s c l o s e r t o t h e i n j e c t o r a n d b e g a n t o f i l l w i t h C O 2 o n D e c e m b e r 1 6

, a s e v i d e n c e d b y t h e i n c r e a s e d

p r e s s u r e a t t h e w e l l h e a d

. B r e a k t h r o u g h b e g a n a t t h e s e c o n d o b s e r v a t i o n w e l l F 3 t h r e e d a y s l a t e r

. A f

t e r t h e

w e l l b o r e s f i l l e d w i t h l o w

­ d e n s i t

y C O 2

, t h e p r e s s u r e r e m a i n e d h i g h a n d c o n s t a n t a s s h o w n i n t h e g r a p h

.P r e s s u r e i n c r e a s e s a s C O 2 b u b b l e s f i l l t h e o b s e r v a t i o n w e l l s

. T h e b u b b l i n g t a k e s 3

­ 4

d a y s

.

S a m p l i n g f l u i d i n t h e s h u t

­ i n w e l l b o r e a l l o w s f o r a o n e

­ t i m e e f

f o r t r a t h e r t h a n

c o n t i n u o u s m o n i t o r i n g

.

A u g u s t

, 2 0 1 2 U p d a t e o f A c t i v i t i e s a t C r a n f i e l d

A t C r a n f i e l d F i e l d

, l o n g

­ t e r m a n d t i m e

­ l a p s e s u r v e i l l a n c e o f c a r b o n d i o x i d e i n j e c t i o n c o n t i n u e s

, a s d o e s d a t a

a n a l y s i s

, p r e s e n t a t i o n

, a n d d i s c u s s i o n

. A s p e c i a l v o l u m e o f t h e I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f G r e e n h o u s e G a s

C o n t r o l T e c h n o l o g i e s f

o c u s e d o n C r a n f i e l d r e s u l t s i s i n p r e p a r a t i o n

.

I n o r d e r t o a s s e s s r i s k a n d s i g n a l f r o m u n e x p e c t e d C O 2 l e a k a g e t o f r e s h w a t e r

, w e h a v e c o m p l e t e d a f i r s t

­ o f

­ i t s

k i n d p u s h

­ p u l l t e s t t o t e s t C O 2 i n t e r a c t i o n w i t h a q u i f e r m i n e r a l o g y a n d w a t e r u n d e r i n

­ s i t u c o n d i t i o n s

. A q u i f e r

w a t e r w a s p r o d u c e d

, s a t u r a t e d w i t h C O 2

, a n d r e i n j e c t e d i n a c l o s e d l o o k

. R e a c t e d b r i n e w a s w i t h d r a w n a n d

a n a l y z e d f o r c h e m i c a l a n d i s o t o p i c c o m p o s i t i o n

. T h i s w o r k i s b e i n g c o n d u c t e d p a r t l y u n d e r f u n d i n g f r o m t h e

A m e r i c a n W a t e r W o r k s A s s o c i a t i o n ( A W W A )

.

G C C C s t u d e n t J u l i e D i t k o f t r a v e l e d t o C u r t a i n U n i v e r s i t y i n P e r t h

, A u s t r a l i a t o i m p r o v e t h e 4

­ D s e i s m i c s i g n a l

u s i n g t i m e

­ l a p s e c r o s s

­ e q u a l i z a t i o n

. T h e w o r k a t t e m p t s t o i m p r o v e C O 2 s i g n a l i n t h i s d e e p

, t h i n

, a n d c o m p l e x

r e s e r v o i r

.

T h e R e s e a r c h I n s t i t u t e o f I n n o v a t i v e T e c h n o l o g y f o r t h e E a r t h ( R I T E ) s t a r t e d c o l l e c t i n g d a t a f r o m a r e c e n t l y

i n s t a l l e d 6

­ s i t e m i c r o s e i s m i c a r r a y o v e r t h e w h o l e C r a n f i e l d f i e l d ( i n c o l l a b o r a t i o n w i t h W E S T C A R B )

. T h e

s e i s m i c a r r a y i s n o w o p e r a t i o n a l a n d

, w h i l e i t h a s r e c o g n i z e d d i s t a n t e v e n t s

, n o l o c a l s e i s m i c e v e n t s h a v e

b e e n d e t e c t e d

, h o w e v e r n o i s e f r o m u n i d e n t i f i e d s o u r c e s h a s b e e n n o t e d

. T h e o b j e c t i v e o f t h e p r o j e c t i s t o

d e v e l o p e x p e r i e n c e w i t h p r e d i c t i o n a n d m o n i t o r i n g m e t h o d s f o r m i c r o s e i s m i c i t

y r e l a t e d t o C O 2 i n j e c t i o n

.

T h e c u m u l a t i v e t o t a l s t o r e d C O 2 m a s s m o n i t o r e d a t C r a n f i e l d a t t h e e n d o f t h e q u a r t e r h a s r e a c h e d 3

, 5 6 5

, 1 0 7

m e t r i c t o n s

. C r a n f i e l d i s t h e f i r s t o f t h e D O E ’ s S t o r a g e P a r t n e r s h i p s t o e x c e e d i t s s t o r a g e g o a l s

.M a y 3

, 2 0 1 1 A n n u a l C o n f e r e n c e o n C a r b o n C a p t u r e a n d S e q u e s t r a t i o n

K a t h e r i n e R o m a n a k p r e s e n t e d r e s u l t s f r o m s o i l

­ g a s m o n i t o r i n g w o r k a t C r a n f i e l d ' s P

­ s i t e a t t h e 1 0 t h A n n u a l

C o n f e r e n c e o n C a r b o n C a p t u r e a n d S e q u e s t r a t i o n i n P i t t s b u r g h

, P A

. T o v i e w t h e c o m p l e t e p o s t e r

, " M e t h o d f o r

D i s t i n g u i s h i n g S i g n a l F r o m N o i s e i n t h e N e a r

­ S u r f a c e U s i n g S i m p l e S o i l

­ G a s M e a s u r e m e n t s : L e s s o n s f r o m

N a t u r a l a n d I n d u s t r i a l A n a l o g u e s "

, p l e a s e c l i c k h e r e

.

M a y 6

­ 8

, 2 0 1 0 M o n i t o r i n g N e t w o r k M e e t i n g

T h e G C C C s p o n s o r e d a M o n i t o r i n g N e t w o r k m e e t i n g o f t h e I n t e r n a t i o n a l E n e r g y A g e n c y G r e e n h o u s e G a s

R & D P r o g r a m m e a t C r a n f i e l d

. D u r i n g t h e m e e t i n g

, e n g i n e e r s d e m o n s t r a t e d t h e v e n t i n g o f C O 2 f r o m i n j e c t i o n

e q u i p m e n t

. C O 2 i s c o l o r l e s s

, b u t i t a p p e a r s a s a w h i t e s t r e a m b e c a u s e i t c o o l s r a p i d l y f r o m v e r y h i g h

t e m p e r a t u r e t o a m b i e n t t e m p e r a t u r e

, w h i c h c a u s e s w a t e r f r o m t h e a i r t o c o n d e n s e

. T h e s e w a t e r d r o p l e t s

s c a t t e r l i g h t s o t h a t t h e s t r e a m a p p e a r s w h i t e

. T h e f o r c e o f t h e r e l e a s e a l s o d e m o n s t r a t e s t h e h i g h p r e s s u r e a t

w h i c h C O 2 i s i n j e c t e d i n t o c o n t a i n m e n t s y s t e m s

.

D o w n l o a d f u l l v i d e o i n Q u i c k t i m e [ 1 4 2 M b ] o r r e d u c e d A n i m a t e d G I F [ 1 2

. 5 M b ]

A p r i l a n d M a y

, 2 0 1 0 T r a c e r M o n i t o r i n g T e s t a t C r a n f i e l d

R e s e a r c h e r s o f G u l f C o a s t C a r b o n C e n t e r

, L a u r e n c e B e r k l e y N a t i o n a l L a b

, U S G e o l o g i c a l S u r v e y

, O a k R i d g e

N a t i o n a l L a b

, a n d U n i v e r s i t

y o f E d i n b u r g h c o n d u c t e d a r e s e r

v o i r f l u i d s a m p l i n g a n d t r a c e r m o n i t o r i n g p r o g r a m

a t C r a n f i e l d f i e l d

, M i s s i s s i p p i

. P r o d u c t i o n w e l l s u n d e r C O 2 f l o o d w e r e s a m p l e d t o u n d e r s t a n d C O 2

­ r e l a t e d

w a t e r

­ r o c k r e a c t i o n s a n d t h e i r i m p a c t o n o r g a n i c c h e m i s t r y

. T r a c e r s c o n s i s t i n g o f k r y p t o n

, x e n o n

, a s u i t e o f

p e r f l u o r o c a r b o n s

, a n d s u l f u r h e x a f l u o r i d e w e r e i n t r o d u c e d t o t h e C O 2 s t r e a m o f t h e i n j e c t o r a t D e t a i l e d A r e a o f

S t u d y ( D A S )

. T h e t r a c e r s w e r e d e t e c t e d i n t h e t w o m o n i t o r i n g w e l l s b y f r e q u e n t s a m p l i n g u s i n g U

­ t u b e

s y s t e m s

. T w o s u c h t r a c e r t e s t s w e r e c o n d u c t e d a t d i f f e r e n t C O 2 i n j e c t i o n r a t e s

. T h e c o l l e c t e d d a t a s e t s s h e d

l i g h t o n f l u i d m i g r a t i o n r a t e s a n d e v o l u t i o n o f p a t h w a y s i n t h e i n j e c t i o n z o n e

.

M a r c h 7

­ 1 0

, 2 0 1 0 G C C C C o l l a b o r a t e s w i t h D e p a r t m e n t o f E n e r g y ’ s N a t i o n a l E n e r g y T e c h n o l o g y

L a b o r a t o r y ( D O E N E T L ) o n C O 2

­ R o c k

­ W a t e r I n t e r a c t i o n E x p e r i m e n t s

G C C C ’ s J i e m i n L u t r a v e l e d t o N E T L i n P i t t s b u r g h t o w o r k w i t h s c i e n t i s t s w h o h a v e d e v e l o p e d t w o a u t o c l a v e

r e a c t o r s t o s t u d y r o c k

­ w a t e r i n t e r a c t i o n s

. T h e s y s t e m p r e c i s e l y c o n t r o l s b o t h t e m p e r a t u r e a n d p r e s s u r e t o

c a r e f u l l y r e p l i c a t e t h e c o n d i t i o n s t h a t o c c u r d e e p u n d e r g r o u n d i n t h e f o r m a t i o n s u s e d f

o r g e o l o g i c

s e q u e s t r a t i o n o f c a r b o n d i o x i d e

.

T h e s y s t e m ’ s i n n e r v e s s e l i s a g o l d b a g t h a t s e r v e s a s t h e r e a c t i o n c o n t a i n e r

. B r i n e a n d r o c k s a m p l e s a r e

s e a l e d i n t h i s b a g

. O n e t u b e i s c o n n e c t e d t o a l l o w w a t e r s a m p l e t o b e t a k e n d u r i n g t h e r e a c t i o n

. T h e g o l d

b a g i s t h e n p l a c e d i n s i d e a s t e e l c o n t a i n e r

, w h i c h i s f i l l e d w i t h w a t e r

. P r e s s u r e i s a p p l i e d t o t h e w a t e r t o

c h a n g e t h e p r e s s u r e i n s i d e t h e g o l d b a g

. T h e e n t i r e a p p a r a t u s i s p l a c e d i n a h e a t c h a m b e r

, w h i c h c o n t r o l s

t h e t e m p e r a t u r e

. T h e s y s t e m i s c l o s e d

, s o t h a t t h e s a m p l e s a r e n e v e r e x p o s e d t o o x y g e n o r a t m o s p h e r i c

p r e s s u r e

.

L u ’ s i n i t i a l e x p e r i m e n t w i l l i n v o l v e T u s c a l o o s a s a n d s t o n e a n d b r i n e c o l l e c t e d f r o m t h e U

­ t u b e a t C r a n f i e l d

f i e l d d u r i n g t h e S E A C A R B I I I e x p e r i m e n t s

. R o c k a n d b r i n e w i l l e q u i l i b r a t e f o r o n e m o n t h

, a f

t e r w h i c h C O 2 w i l l

b e a d d e d t o t h e s y s t e m t o s i m u l a t e i n j e c t i o n o f c a r b o n d i o x i d e

. S a m p l e s o f b r i n e w i l l b e t a k e n p e r i o d i c a l l y t o

s t u d y c h a n g e s i n a c i d i t

y

, c o n c e n t r a t i o n s o f a n i o n s a n d c a t i o n s

, r e d o x

, a n d i s o t o p e s

.

L u e x p l a i n s t h a t t h e s t u d y w i l l b o t h “ h e l p r e f i n e o u r q u e s t i o n s a n d b o u n d m o d e l c o n d i t i o n s

, ” p r o v i d i n g n e wi n s i g h t s i n t o t h e i n t e r a c t i o n s t h a t o c c u r d u r i n g g e o l o g i c a l s e q u e s t r a t i o n

.

D e c e m b e r 2 5

, 2 0 0 9 H o l i d a y S e a s o n a t C r a n f i e l d

G C C C s c i e n t i s t s m a i n t a i n e d a n a r o u n d t h e c l o c k w o r k s c h e d u l e t h r o u g h o u t t h e h o l i d a y s

, m o n i t o r i n g t h e

d e v e l o p m e n t o f t h e i n j e c t i o n e x p e r i m e n t

. F o r t h e f u l l s t o r y

, c l i c k h e r e

.

D e c e m b e r 6

, 2 0 0 9 T o u r o f P

­ S i t e

K a t h e r i n e R o m a n a k h o s t e d a t o u r o f P

­ s i t e

, w h i c h i s t h e s t u d y s i t e e s t a b l i s h e d b y G C C C f o r d e t e r m i n i n g

h o w e n v i r o n m e n t a l f

a c t o r s a f f e c t n e a r

­ s u r f a c e m o n i t o r i n g a t a n e n g i n e e r e d l o c a t i o n

. R o m a n a k

d e m o n s t r a t e d m e t h o d s u s e d b y B E G s c i e n t i s t s t o m o n i t o r t h e s i t e a n d s h o w e d t h e s c i e n t i s t s t h e f i r s t s o i l

­ g a s

d a t a s e t t h a t c o l l e c t e d

. T h e s c i e n t i s t s d i s c u s s e d p r e l i m i n a r y i n t e r p r e t a t i o n s o f t h e d a t a

, a s w e l l a s n u m e r o u s

a r e a s f o r f u t u r e c o l l a b o r a t i o n

.

T h e v i s i t o r s t o t h e P

­ s i t e a r

e ( f r o m l e f t t o r i g h t ) S t u a r

t G i l f i l l a n ( U n i v e r

s i t y o f E d i n b u r

g h

, S c o t l a n d ) S u s a n P f i f

f n e r ( U n i v e r s i t y o f T e n n e s s e e ) Y o u s i f K h a r

a k a ( U

. S

. G e o l o g i c a l S u r

v e y

, M e n l o P a r k

, C a l i f o r n i a ) T o m m y P h e l p s ( O a k R i d g e

N a t i o n a l L a b o r

a t o r y ) K i m G i l b e r t ( P h

. D

. s t u d e n t

, T h e U n i v e r

s i t y o f T e x a s a t A u s t i n ) a n d G C C C ’ s K a t h e r i n e R o m a n a k

.

D e c e m b e r 5

, 2 0 0 9 U p d a t e

– F i r s t W e e k o f I n j e c t i o n a t S E C A R B I I I : D e t a i l e d A r e a o f S t u d y ( D A S )

W e h a v e b e g u n i n j e c t i o n i n t h e D e t a i l e d A r e a o f S t u d y ( D A S ) o f t h e S E C A R B p r o j e c t a t C r a n f i e l d

. T h e D A S

c o n s i s t s o f t h r e e w e l l s d r i l l e d a t c l o s e s p a c i n g : o n e i n j e c t i o n w e l l ( C F U 3 1

­ F 1 ) a n d t w o o b s e r v a t i o n w e l l s

( C F U 3 1

­ F 2 a n d C F U 3 1

­ F 3 )

. T h e s p a c i n g f r o m F 1 t o F 2 i s 2 2 7 f e e t ( 6 9 m ) a n d f r o m F 1 t o F 3 3 6 7 f

t ( 1 1 1 m )

. T h e o b s e r v a t i o n w e l l s a r e e a s t a n d d o w n d i p o f F 1

. T h e t h r e e w e l l s a r e c o m p l e t e d i n t h e l o w e r T u s c a l o o s a

w i t h a 6 5 f t ( 2 0 m ) p e r f o r a t e d i n t e r v a l a t a t o p a v e r a g e d e p t h o f 1 0

, 4 4 5 f e e t

. T h e d o w n d i p i s 1 t o 2 d e g r e e s

.

A d e n s e a r r a y o f s u b s u r

f a c e i n s t r u m e n t s h a v e b e e n d e p l o y e d i n t h e D A S w e l l s d e s i g n e d t o : ( 1 ) t e s t n o v e l

M V A ( m o n i t o r i n g

, v e r i f i c a t i o n

, a n d a c c o u n t i n g ) t o o l s a n d i m p r o v e t o o l p e r f o r m a n c e e v a l u a t i o n a n d ( 2 )

i m p r o v e c a p a c i t

y a s s e s s m e n t v i a m e a s u r e m e n t o f s a t u r a t i o n a n d s w e e p e f f i c i e n c y a s a C O 2 f l o o d d e v e l o p s

.

T h e i n s t r u m e n t a t i o n i n t h e D A S w e l l s a l l o w s u s t o s i m u l t a n e o u s l y c o l l e c t n u m e r o u s p h y s i c a l m e a s u r e m e n t s

t o a s s e s s t h e s p a t i a l e x t e n t a n d c o n c e n t r a t i o n o f C O 2

. E l e c t r i c a l r e s i s t a n c e t o m o g r a p h y ( E R T ) r e c e i v e r s a r e

i n s t a l l e d o n t h e c a s i n g

, a b o v e

­ z o n e p r e s s u r e g a g e s

, a n d d i s t r i b u t e d t e m p e r a t u r e s e n s o r s w e r e i n s t a l l e d o n

b o t h F 2 a n d F 3

. B a s e l i n e g e o p h y s i c a l s u r v e y s r e q u i r i n g f u l l w e l l d i a m e t e r

, s u c h a s c r o s s

­ w e l l s e i s m i c

m e a s u r e m e n t s

, g r a v i t

y m e a s u r e m e n t s

, a n d V S P ( v e r t i c a l s e i s m i c p r o f i l e s )

, w e r e r u n s e v e r a l m o n t h s a g o

p r i o r t o p e r f o r a t i o n

. D u r i n g t u b i n g c o m p l e t i o n

, a d d i t i o n a l t o o l s w e r e s t r a p p e d o n t o t h e t u b i n g a n d l o w e r e d

i n t o t h e w e l l s

, i n c l u d i n g r e s e r

v o i r p r e s s u r e a n d t e m p e r a t u r e g a g e s o n w i r e l i n e r e a d

­ o u t s

, t u b i n g c o n v e y e d

p i e z o e l e c t r i c s o u r c e s f

a b r i c a t e d b y L B N L ( L a w r e n c e B e r k e l e y N a t i o n a l L a b o r a t o r y ) i n F 2 a n d t w o r e c e i v e r

s t r i n g s i n F 3

. T h e i n s t a l l e d s e i s m i c s y s t e m i s k n o w n a s c o n t i n u o u s a c t i v e s e i s m i c s o u r c e m o n i t o r i n g

( C A S S M )

.

T h e D A S i s t h e l a s t p o r t i o n o f t h e P h a s e I I I E a r l y T e s t t o s t a r t i n j e c t i o n

. I n j e c t i o n h a s b e e n u n d e r w a y a t w e l l s

t o t h e n o r t h o f t h e D A S s i n c e A p r i l a s p a r t o f t h e P h a s e I I I h i g h v o l u m e i n j e c t i o n t e s t ( H i V I T )

. W e h a v e

o b s e r v e d a r e l a t i v e l y s t r o n g p r e s s u r e i n c r e a s e i n t h e D A S a s a r e s u l t o f t h i s i n j e c t i o n

.T h e b a c k g r o u n d p r e s s u r e i n t h e D A S h a s b e e n i n c r

e a s i n g a s a r e s u l t o f i n j e c t i o n i n t h e h i g h v o l u m e t e s t a t C r a n f i e l d

.

I n m i d N o v e m b e r

, w e c o m p l e t e d a h y d r o l o g i c i n t e r f e r e n c e t e s t

, w h i c h d e m o n s t r a t e d t h a t t h e w e l l s a r e i n

g o o d h y d r o l o g i c c o n t i n u i t

y

. W e p e r f o r m e d a s t e p r a t e f i e l d b r i n e i n j e c t i o n i n t o F 1

, d u r i n g w h i c h t h e r a t e o f

b r i n e i n j e c t e d i n t o t h e w e l l w a s r e p e a t e d l y i n c r e a s e d o v e r t i m e

. W e e s t i m a t e d t h a t t h e p e r m e a b i l i t y o v e r t h e

p e r f o r a t e d i n t e r v a l i s 2 1 6 m D a t F 1 a n d 4 1 1 m D a t F 2

.

P r e s s u r e g a u g e s h a v e b e e n c o l l e c t i n g b a s e l i n e d a t a s i n c e e a r l y N o v e m b e r

. E R T b e g a n o n N o v e m b e r 2 6

, 2 0 0 9

. E R T i s r e t u r n i n g c o n s i s t e n t d a t a

, w i t h s o m e i n t e r m i t t e n t n o i s e i s s u e s n e a r t h e p a c k e r a n d i n t h e F 2

w e l l

. T h e t h e o r e t i c a l d e p t h o f p e n e t r a t i o n o f E R T i n m o n o p o l e m o d e i s 4 m e t e r s a w a y f r o m t h e w e l l

. C A S S M

b e g a n o p e r a t i o n s i n c r e m e n t a l l y a n d a t f i r s t p e r f o r m e d v e r y w e l l

.

O n N o v e m b e r 3 0

, 2 0 0 9 t h e p r o j e c t c o l l e c t e d t h e b a s e l i n e p u l s e d n e u t r o n l o g S c h l u m b e r g e r R e s e r v o i r

S a t u r a t i o n T o o l ( R S T ) i n F 2 a n d F 1

. F 3 s t i l l c o n t a i n s d e n s e w o r k o v e r f l u i d

, t h a t w i l l b e p r o d u c e d n e x t w e e k

a n d b a s e l i n e r u n s w i l l b e c o n d u c t e d a t t h e s a m e t i m e a s t h e f i r s t r e p e a t i n F 2

. F 1 r e p e a t R S T w i l l b e a t t h e

s a m e t i m e a s r e p e a t c r o s s w e l l s e i s m i c

, g r a v i t y

, a n d V S P

, a s i n j e c t i o n w i l l c o n t i n u e i n t o t h i s w e l l i n t h e n e a r

t e r m

.

A t 8 : 4 0 A M D e c e m b e r 1

, 2 0 0 9

, C O 2 i n j e c t i o n b e g a n i n t o C F U 3 1 F 1

. T h e i n j e c t i o n r a t e w a s i n i t i a l l y s e t b y a

1 0 / 6 4 c h o k e o n a n e e d l e v a l v e a t t h e w e l l h e a d t o a s s e s s t h e w e l l a n d f o r m a t i o n r e s p o n s e

. T h e p r e s s u r e i n

t h e r e s e r v o i r r e s p o n d e d i m m e d i a t e l y a n d a s e x p e c t e d

, s t a b i l i z i n g a b o u t 5 5 0 p s i h i g h e r t h a n t h e i n i t i a l

p r e s s u r e

. T h e p r e s s u r e i n F 2 a n d F 3 h a s b e e n r i s i n g t o a b o u t 2 5 p s i a b o v e i n i t i a l c o n d i t i o n s

.

A s t h e w e l l a n d n e a r

­ w e l l b o r e s a t u r a t e d a n d t h e b a c k

­ p r e s s u r e d e c r e a s e d o v e r t h e f i r s t f e w h o u r s

, w e

s t e p p e d u p t h e r a t e t o 2 4 0 t o n s / d a y

. T h i s w a s d e t e r m i n e d t o b e a m o d e r a t e r a t e f o r t h e e x p e r i m e n t

. W e p l a n

t o s t e p u p t h e i n j e c t i o n r a t e a t t h i s w e l l o v e r t h e n e x t f e w w e e k s t o d o u b l e o r m o r e

, a n d t h e n s t e p u p r a t e s a t

n e a r b y w e l l s t o p r o d u c e t h e P h a s e I I I m i l l i o n

­ t o n

­ p e r

­ y e a r r a t e

.F o l l o w i n g i n j e c t i o n a t w e l l F 1 ( r e d )

, p r e s s u r e a t t h e F 2 o b s e r

v a t i o n w e l l ( b l u e ) a n d a t t h e F 3 o b s e r v a t i o n w e l l ( g r e e n )

i n c r e a s e d a s e x p e c t e d

.

A p r o g r a m o f p u l s e d t r a c e r s i n c l u d i n g 5 P F T ’ s

, S F 6

, a n d X e a n d K r w a s i n t r o d u c e d i n t o t h e i n j e c t i o n w e l l

C O 2 s t r e a m o v e r t h e f i r s t 4 d a y s o f i n j e c t i o n a n d w i l l b e r e p e a t e d w h e n t h e i n j e c t i o n r a t e i s i n c r e a s e d

. T h e s e

t r a c e r s w i l l b e u s e d t o : ( 1 ) m e a s u r e c h a n g e s i n v e l o c i t y a s t h e p l u m e b u i l d s

, ( 2 ) o b s e r

v e t r a n s p o r t

m e c h a n i s m

, a n d ( 3 ) e s t i m a t e d i s s o l u t i o n i n t o b r i n e

.

T o m e a s u r e t h e s e t r a c e r c o n c e n t r a t i o n s

, w e h a v e d e v e l o p e d a p r o g r a m o f h i g h f r e q u e n c y s a m p l i n g

e m p l o y i n g t h e U

­ t u b e i n

­ s i t u f l u i d s a m p l e r c o n s t r u c t e d b y L B N L a n d o p e r a t e d i n t e a m w o r k b y t h e B u r e a u

. S a m p l e s a r e e x t r a c t e d a t a r a t e o f o n e s a m p l e e v e r y 2 t o 4 h o u r s

. T h e U S G S o p e r a t e s a n i n

­ l i n e h i g h

p r e s s u r e p H m e t e r

. T h e t r a c e r a n d g a s c o m p o s i t i o n o f e v e r y s a m p l e i s m e a s u r e d w i t h a n L B N L q u a d r u p o l e

m a s s s p e c t r o m e t e r i n t h e f i e l d

, a l o n g w i t h l a b d u p l i c a t e s o f s e l e c t e d s a m p l e s

.

A s o f D e c e m b e r 5

, 2 0 0 9

, t h e g a s s p e c i e s m e a s u r e d i n t h e U

­ t u b e i s m e t h a n e a t c o n c e n t r a t i o n s c o n s i s t e n t

w i t h d i s s o l v e d p h a s e

, a n d n o i n c r e a s e i n C O 2 o r t r a c e r h a s b e e n d e t e c t e d

. T h e U S G S c o n d u c t s a d d i t i o n a l

a s s e s s m e n t s o f s e l e c t e d s a m p l e s f

o r a q u e o u s g e o c h e m i s t r y

. B a s e l i n e a l k a l i n i t y o f 3 7 0 m g / L a s H C O 3 h a s

b e e n m e a s u r e d

. F l u o r e s c e n t d y e p l a c e d i n 9 0 0 b a r r e l s o f i n j e c t i o n b r i n e a t s t e p

­ r a t e t e s t h a s b e e n d e t e c t e d

a t F 2

, c o n f i r m i n g t h a t t h e w e l l s a r e i n g o o d c o n n e c t i o n f o r s i n g l e p h a s e t r a n s p o r t

. R h o d a m i n e w a s u s e d a s a

t a g i n w o r k o v e r w a t e r p r i o r t o p e r

f o r a t i o n a n d i s a n i n d i c a t i o n o f a c o n t a m i n a n t t h a t i s p r e s e n t b u t o f l o w

q u a n t i t y

. T h e U S G S i s a l s o r e s a m p l i n g a n d a d d i n g t o t h e H i V I T m o n i t o r i n g p r o g r a m

.

T h e U

­ t u b e o p e r a t i o n i s s t a f

f e d a r o u n d t h e c l o c k b y a m i n i m u m o f t w o s t a f f p e r s h i f t

. T w o a d d i t i o n a l

g e o c h e m i s t s a r e a l s o p r o c e s s i n g s a m p l e s

. A s i t e s u p e r v i s o r f r o m S a n d i a T e c h n o l o g y m a n a g e s w e l l i s s u e s

,

a n d t h e U

­ t u b e N 2 a n d c o m p r e s s o r i s s u e s o n a 3 t o 5 d a y s / w e e k s c h e d u l e

. T h i s s c h e d u l e w i l l c o n t i n u e

t h o u g h a r r i v a l o f t h e l a s t t r a c e r e s t i m a t e d t o o c c u r m i d J a n u a r y

. D e n b u r y p r o v i d e s 2 4

­ h o u r o v e r s i g h t o f

i n j e c t i o n

.E x a m p l e m o d e l r e s u l t p r e p a r e d b y C h r i s t i n e D o u g t y

, L B N L u s i n g T O U G H 2 s h o w i n g t h e s p a t i a l e x t e n t o f c a r b o n

d i o x i d e 1 0 a n d 3 0 d a y s a f t e r t h e i n i t i a t i o n o f i n j e c t i o n

. T h e m o d e l p r e d i t s b r e a k t h r o u g h a t F 2 a f t e r 9

. 5 d a y s a n d F 3

a f t e r 2 2

. 7 d a y s

.

B E G a n d L B N L h a v e r e c e n t l y c o m p l e t e d s e v e r a l m o d e l s u s i n g o u r n e w d a t a t o e s t i m a t e t h e t i m e i t w i l l t a k e

C O 2 t o m o v e f r o m F 1 t o F 2 a n d t h e n F 3

. T h e m o d e l r e s u l t s a r e s e n s i t i v e t o s a t u r a t i o n a n d s w e e p e f f i c i e n c y

( t h e v a r i a b l e s t h a t t h e e x p e r i m e n t i s d e s i g n e d t o a s s e s s )

, a l s o t o a s s u m p t i o n s a b o u t i n t e r a c t i o n o f p r e s s u r e

a n d g r a v i t y o n t r a n s p o r t

. T h e m o d e l i n g p r o v i d e s a r a n g e o f e s t i m a t e s o f p l u m e b u i l d i n g p e r f o r m a n c e

. T h e

f a s t e s t e s t i m a t e o f b r e a k t h r o u g h ( d e t e c t i o n o f s u p e r c r i t i c a l C O 2 a r r i v a l a t t h e F 2 o b s e r v a t i o n w e l l ) i s 7 d a y s

,

w i t h a n a v e r a g e o f a b o u t t

w o w e e k s

. O u r p a s t e x p e r i e n c e d u r i n g t h e F r i o p i l o t i n j e c t i o n t e s t s s h o w e d

b r e a k t h r o u g h a t t h e o b s e r

v a t i o n w e l l o n t h e e a r l y e n d o f e s t i m a t e s

. T h e r e f o r e

, w e b e g a n t h e w e l l

­ b a s e d

d e t e c t i o n p r o g r a m s p r i o r t o i n j e c t i o n w i t h g r a d u a l l y i n c r e a s i n g i n t e n s i t y d u r i n g t h e f i r s t w e e k

. T h e a v e r a g e

e s t i m a t e d a r r i v a l t i m e f

o r F 3 i s J a n u a r y 4

, 2 0 1 0

.

O c t o b e r 1 3

, 2 0 0 9 I n s t r u m e n t a t i o n I n s t a l l e d a t S o i l

­ G a s M o n i t o r i n g S i t e

G C C C r e s e a r c h e r s C h a n g b i n g Y a n g a n d K a t h e r i n e R o m a n a k c o n t i n u e t h e i r w o r k t o u n d e r s t a n d h o w s o i l

g a s m o n i t o r i n g c a n b e s t b e u s e d t o d o c u m e n t s t o r a g e e f f e c t i v e n e s s

. T h e s t u d y s i t e a t C r a n f i e l d h a s a s u i t e

o f t h e c o m p l e x i t i e s t h a t m u s t b e s t u d i e d a n d a n a l y z e d i n o r d e r t o s e p a r a t e a n y p o s s i b l e s u b s u r f a c e

­ s o u r c e s

l e a k a g e s i g n a l f r o m b a c k g r o u n d v a r i a b i l i t y

. T h e s e c o m p l e x i t i e s i n c l u d e a c o n s t r u c t e d g r a v e l p a d t h a t

c o n t a i n s a p l u g g e d a n d a b a n d o n e d ( P & A ) o i l w e l l a n d a 1 9 5 0 ’ s e r a p i t f i l l e d w i t h w a t e r a n d p o s s i b l y s o m e

l e g a c y h y d r o c a r b o n s

. T h e e n t i r e a r e a i s s u r r o u n d e d b y f o r e s t

, a n d t h e p l a n t s a r e e x p e c t e d t o p l a y a n

i m p o r t a n t r o l e i n t h e d y n a m i c s o f c a r b o n d i o x i d e a n d o t h e r g a s e s i n t h e a r e a

. T h e r e l a t i v e i m p o r t a n c e o f t h e

c o n t r i b u t i o n o f t h e p a d

, t h e p i t

, a n d t h e p l a n t s w i l l b e a s s e s s e d i n o u r a n a l y s i s

, s o w e t h e r e f o r e r e f e r t o t h e

s i t e a s t h e P

­ s i t e

. T h e J a c k s o n S c h o o l o f G e o s c i e n c e s a t t h e U n i v e r s i t y o f T e x a s g e n e r o u s l y p r o v i d e d

m a t c h i n g f u n d i n g t o G C C C f

o r t h e i n s t r u m e n t a t i o n

.

R o m a n a k a n d Y a n g w i t h t h e h e l p o f r e s e a r c h e r B o b R e e d y e s t a b l i s h e d f o u r s o i l

­ g a s m o n i t o r i n g t r a n s e c t s

w i t h i n P

­ s i t e t o h e l p d i s t i n g u i s h t h e v a r i o u s i n f l u e n c e s o f t h e p a d

, p i t

, p l a n t s

, a n d P & A w e l l o n n e a r

­ s u r f a c e

s o i l

­ g a s c o m p o s i t i o n s a s s h o w n i n t h e d i a g r a m o f t h e s i t e

.S c h e m a t i c d i a g r a m o f t h e P

­ s i t e s h o w s t h e l o c a t i o n s o f t w e l v e s o i l

­ g a s s t a t i o n s r e l a t i v e t o t h e g r

a v e l p a d

, t h e P & A

w e l l

, a n d t h e m u d p i t

.

E a c h t r a n s e c t i s c o m p o s e d o f t h r e e t o s i x s o i l

­ g a s s t a t i o n s

. A s i n g l e s o i l

­ g a s s t a t i o n i n c l u d e s t h r e e 1 / 8

­ i n c h

s t a i n l e s s s t e e l g a s w e l l s w i t h 6

­ i n c h s c r e e n s s e t a t d e p t h s r a n g i n g f r o m 2 t o 1 5 f e e t

. T h e w e l l s a r e p a c k e d

w i t h s a n d i n t h e r e g i o n s w h e r e g a s i s t o b e s a m p l e d a n d b e n t o n i t e c l a y b e t w e e n s a m p l e r e g i o n s

. I n

a d d i t i o n

, a s o i l

­ g a s w e l l w a s i n s t a l l e d i n t h e d e t a i l e d a r e a o f s t u d y ( D A S )

.

A s o i l

­ g a s w e l l i s c o n s t r u c t e d o f 1 / 8 i n c h s t a i n l e s s s t e e l t u b i n g a n d f i t t e d w i t h a 6

­ i n c h s c r e e n f o r s a m p l i n g o f

g a s

. T h e s e t y p e s o f w e l l s a r

e p e r m a n e n t l y i n s t a l l e d a t v a r i o u s d e p t h s w i t h i n o n e g a s s t a t i o n

.

P V C p r o t e c t o r p i p e s e m e r g i n g f r o m t h e g r o u n d a t P

­ s i t e i n d i c a t e t h e l o c a t i o n s o f s o i l

­ g a s s t a t i o n s

.

S e d i m e n t s a m p l e s w e r e c o l l e c t e d f r o m t h e s o i l

­ g a s s t a t i o n s

. T h e y h a v e b e e n b r o u g h t b a c k t o t h e l a b a t

G C C C w h e r e t h e y w i l l b e a n a l y z e d f

o r w a t e r c o n t e n t

, m a t r i c p o t e n t i a l ( a n i n d i c a t o r o f t h e p o t e n t i a l o f w a t e r t o

m o v e t h r o u g h s o i l s )

, b u l k d e n s i t

y

, o r g a n i c m a t t e r

, a n d t e x t u r e

. T h e s e m e a s u r e m e n t s w i l l b e u s e d i n

m o d e l i n g o f t h e m o v e m e n t o f g a s e s a t t h e P

­ s i t e

.S e d i m e n t s a m p l e s w e r e c o l l e c t e d i n c l e a r p l a s t i c t u b e s

. T h e d i f f e r e n t c o l o r s v i s i b l e t h r o u g h t h e

t u b e s s u g g e s t s i g n i f i c a n t c o m p l e x i t y o f t h e s o i l s a t P

­ s i t e

. T h e o r a n g e a n d r e d d i s h c o l o r s m a y

i n d i c a t e o x i d a t i o n a n d r

e d u c t i v e p r o c e s s e s

.

A n e a r

­ s u r f a c e o b s e r v a t o r y

, a n i n t e g r a t e d s y s t e m f

o r c o n t i n u o u s l y c o n n e c t i n g a b o v e

­ a n d b e l o w

­ g r o u n d

i n f o r m a t i o n w a s a l s o i n s t a l l e d a t t h e P

­ s i t e

. T h e o b s e r v a t o r y c o l l e c t s a b o v e

­ g r o u n d i n f

o r m a t i o n

, s u c h a s a i r

t e m p e r a t u r e

, b a r o m e t r i c p r e s s u r e

, p r e c i p i t a t i o n

, a i r C O 2 c o n c e n t r a t i o n

, s o l a r r a d i a t i o n

, w i n d s p e e d a n d

d i r e c t i o n s

, a n d r e l a t i v e h u m i d i t

y a n d a l s o s u b s u r

f a c e d a t a i n c l u d i n g s o i l w a t e r c o n t e n t

, m a t r i c p o t e n t i a l

, t e m p e r a t u r e

, a n d s o i l C O 2 c o n c e n t r a t i o n a t d i f f e r e n t d e p t h s

. A s o l a r p a n e l p r o v i d e s p o w e r t o t h e o b s e r v a t o r y

. D a t a f r o m t h e o b s e r

v a t o r y a n d s o i l g a s s t a t i o n s w i l l a l s o b e u s e d f o r n u m e r i c a l m o d e l i n g e x e r c i s e s

.

R o m a n a k a n d R e e d y p r

o g r a m t h e d a t a c o l l e c t i o n s y s t e m t o c o n t i n u o u s l y c o l l e c t m e a s u r e m e n t s a t

t h e w e a t h e r o b s e r

v a t o r y

.

A w a t e r w e l l w i t h a d e p t h o f 3 4 f

e e t w a s a l s o d r i l l e d a t t h e P

­ s i t e

. T h e d i a m e t e r o f t h e b o r e h o l e w a s 3 i n c h e s

. I t w a s c o m p l e t e d w i t h 1

­ i n c h d i a m e t e r P V C p i p e w i t h 1 0 f e e t s c r e e n a t t h e b o t

t o m

. T h e d e p t h o f t h e w a t e r

l e v e l a t P

­ s i t e i s a r o u n d 3 0 f

e e t

. T h i s i s a p e r c h e d a q u i f

e r

, a s t h e r e g i o n a l a q u i f

e r u s e d f o r i n d u s t r i a l a n d

d o m e s t i c w a t e r s u p p l y i s r o u g h l y 2 0 0 t o 3 0 0 f e e t b e l o w t h e g r o u n d s u r

f a c e

.

S e p t e m b e r 2 1

, 2 0 0 9 G e o m e c h a n i c a l T e s t b e g i n s a t C r a n f i e l d

W i t h h i s c o l l e a g u e s a t t h e G C C C

, L a w r e n c e B e r k e l e y N a t i o n a l L a b o r a t o r y

, a n d W e s t o n G e o p h y s i c a l

, T i p

M e c k e l r e c e n t l y i n i t i a t e d a s u b s u r

f a c e g e o m e c h a n i c a l e x p e r i m e n t a t C r a n f i e l d

. T h e s t u d y s i t e f o r t h e p r o j e c t i s

a p p r o x i m a t e l y o n e m i l e f r o m t h e D A S s i t e a n d c o n t a i n s a n o b s e r v a t i o n w e l l l o c a t e d a b o u t 1

, 2 0 0 f

e e t f r o m a n

i n j e c t i o n w e l l

.T h e o b s e r

v a t i o n w e l l i s e q u i p p e d w i t h d o w n h o l e t o o l s t r i n g o n w h i c h t w e l v e h i g h

­ r e s o l u t i o n g e o p h o n e s a r e

a t t a c h e d

. A s C O 2 i s p u m p e d i n t o t h e i n j e c t i o n w e l l

, p r e s s u r e w i l l i n c r e a s e a s a n t i c i p a t e d i n t h e s u b s u r f a c e

f o r m a t i o n s

. T h e g e o p h o n e s w i l l c o n t i n u o u s l y m o n i t o r f o r a n d r e c o r d a n y d e e p

­ s u b s u r

f a c e s m a l l

­ s c a l e a c o u s t i c

s i g n a l s t h a t a r e g e n e r a t e d w i t h i n t h e i n j e c t i o n r e s e r v o i r a n d o v e r l y i n g s e a l s

. T h e n u m b e r a n d f r e q u e n c y o f t h e

a c o u s t i c s i g n a l s w i l l i n d i c a t e h o w c h a n g e s i n p r e s s u r e a f f e c t t h e r o c k f o r m a t i o n s

.

O n S e p t e m b e r 1 4 t h a t o o l s t r i n g w a s l o w e r e d m o r e t h a n 1 0

, 0 0 0 f e e t u n d e r g r o u n d i n t h e o b s e r

v a t i o n w e l l

, a n d

i n i t i a t i o n o f C O 2 i n j e c t i o n b e g a n o n S e p t e m b e r 2 1 s t

. H o w e v e r

, n o r m a l o p e r a t i o n a l p r o b l e m s d e l a y e d i n i t i a l

d a t a a c q u i s i t i o n

. A v a l v e p r o b l e m a t t h e i n j e c t i o n w e l l h e a d a t t h e s u r f a c e w a s d e t e c t e d

, w h i c h d e l a y e d

p u m p i n g f o r a f e w d a y s

. I n t h e m e a n t i m e

, s o m e o f t h e g e o p h o n e s n e a r t h e b o t t o m o f t h e o b s e r

v a t i o n w e l l

s t o p p e d c o m m u n i c a t i n g w i t h t h e s u r

f a c e

. R e p a i r s t o t h e p r o b l e m s a r e u n d e r w a y

, a n d i n j e c t i o n a n d m o n i t o r i n g

a r e e x p e c t e d t o c o n t i n u e i m m i n e n t l y

.V i d e o : M i c r o s e i s m i c t o o l s t r i n g i s i n s t a l l e d i n o b s e r v a t i o n w e l l

.

S e p t e m b e r 1 4

, 2 0 0 9 : W o r k P l a n f o r A n a l y s i s o f t h e S a m p l e C o r e s

G C C C P o s t D o c J i e m i n L u h a s b e g u n a n a l y z i n g t h e t h r e e c o r e s t a k e n f r o m t h e o b s e r v a t i o n s w e l l s a t t h e

D e t a i l e d A r e a o f S t u d y ( D A S )

. T h e w o r k p l a n f o r t h e c o r e s i n v o l v e s f

o u r m a j o r c a t e g o r i e s o f a n a l y s i s : p e t r o l o g y

a n d m i n e r a l o g y

, c h e m i s t r y

, p e t r o p h y s i c s

, a n d g e o m e c h a n i c s M a n y o f t h e t e s t s o r a n a l y s e s w i l l b e p e r f o r m e d a t

B E G

. I n a d d i t i o n o t h e r i n s t i t u t i o n s a n d s u b c o n t r a c t o r s a r e b e i n g c o n t a c t e d t o p e r f o r m s p e c i a l i z e d a n a l y s e s

.

P r e l i m i n a r y W o r k P l a n f

o r C o r e S a m p l e s

P e t r o l o g y a n d M i n e r a l o g y

S c a n n i n g E l e c t r o n M i c r o s c o p y

X R D m i n e r a l o g y

G a m m a r a y c o r e c a n n i n g

C l a y a l i g n m e n t a n a l y s i s

N e u t r o n s c a n n i n g ( N a t i o n a l E n e r g y T e c h n o l o g y L a b s )

C h e m i s t r y

X

­ r a y f l u o r e s c e n c e

R o c k

­ w a t e r r e a c t i o n s ( N a t i o n a l E n e r g y T e c h n o l o g y L a b s )

S t a b l e i s o t o p e a n a l y s i s

P e t r o p h y s i c s

P e r m e a b i l i t y a n d p o r o s i t y ( C o r e L a b s )

M i c r o c o m p u t e r t o m o g r a p h y ( L a w r e n c e B e r k l e y N a t i o n a l L a b s )

S e i s m i c v e l o c i t

y ( L a w r e n c e B e r k l e y N a t i o n a l L a b s )

C O 2 s a t u r a t i o n ( L a w r e n c e B e r k l e y N a t i o n a l L a b s )

R e s i d u a l s a t u r a t i o n ( S t a n f

o r d )

C O 2 d i f f u s i o n i n s e a l

G e o m e c h a n i c s

T r i a x i a l c o m p r e s s i o n t e s t ( C o r e L a b s

, P e t r o l e u m G e o s c i e n c e s E n g i n e e r i n g a t U T )

X R D m i n e r a l o g y i s a s p e c i a l i z e d f

o r m o f X

­ r a y d i f

f r a c t i o n a n a l y s i s

. X

­ r a y d i f

f r a c t i o n i s a c o m m o n t e c h n i q u e

u s e d b y g e o l o g i s t s t o i d e n t i f

y m i n e r a l p h a s e s

, s u c h a s t h o s e i n t h e s a n d s t o n e a n d s h a l e o f t h e c o r e s r e t r i e v e d

f r o m C r a n f i e l d

. A f

t e r t h e a n a l y s i s i s p e r

f o r m e d

, t h e d i f f r a c t i o n p a t t e r n s a r e c o l l e c t e d f r o m s a m p l e s

. T h e y a r e

t h e n c o m p a r e d a g a i n s t a d a t a b a s e m a i n t a i n e d b y t h e I n t e r n a t i o n a l C e n t r e f o r D i f f r a c t i o n D a t a a n d u s e d t o

i d e n t i f y s u b s t a n c e s a n d q u a n t i f

y m i n e r a l c o m p o s i t i o n s

.

I n o r d e r t o p e r f o r m q u a n t i t a t i v e X R D

, s a m p l e s m u s t b e g r o u n d t o a p o w d e r

, w h i c h i s t h e n m o u n t e d o n t o a s l i d e

f o r a n a l y s i s

. A m a j o r a s s u m p t i o n o f t h e t e c h n i q u e i s t h a t a l l c r y s t a l l i n e o r i e n t a t i o n s i n t h e s a m p l e a r e

r e p r e s e n t e d e q u a l l y o n t h e s l i d e

. A p r o b l e m w i t h s o m e X R D t e c h n i q u e s i s t h a t p r e s s i n g p o w d e r s o n t o s a m p l e

h o l d e r r e s u l t s i n b i a s e s t h e o r i e n t a t i o n o f t h e c r y s t a l s

.

L u i s t h e f i r s t u s e r a n e w s y s t e m p u r c h a s e d b y t h e B E G M u d r o c k s S y s t e m R e s e a r c h L a b o r a t o r y t h a t a v o i d s t h e

t y p e s o f a r t i f a c t s t h a t o f t e n p l a g u e X R D

. T h e s a m p l e p r e p a r a t i o n s y s t e m c o n s i s t s o f a M c C r o n e M i c r o n i z i n g M i l l

( w h i c h a l l o w s w e t g r i n d i n g t o p r o d u c e f i n e a n d h o m o g e n i z e d p o w d e r s a m p l e s i n r e s u l t i n g s l u r r i e s )

, a S p a y

d r i e r ( w h i c h m a k e s t r u l y r a n d o m l y o r i e n t e d p o w d e r s a m p l e s )

, a n d a c e n t r i f u g e ( t o s e p a r a t e c l a y m i n e r a l s )

.T h e n e w e q u i p m e n t a t t h e M u d r o c k s S y s t e m R e s e a r

c h l a b o r a t o r y t h a t i s b e i n g u s e d f o r s a m p l e a n a l y s i s i n c l u d e s a l a r g e s i l v e r

s p r a y d r y e r

, w h i c h p r o d u c e s t r u l y r a n d o m p o w d e r s a m p l e s

. T h e r

e c t a n g u l a r b l a c k e q u i p m e n t o n t h e b e n c h o n t h e l e f t i s M c C r o n e

M i c r o N i z i n g m i l l

.

A u g u s t 3 1

, 2 0 0 9 : P r e l i m i n a r y R e s u l t s f r o m E n v i r o n m e n t a l M o n i t o r i n g S u r v e y

D u r i n g t h e i n i t i a l s u r

v e y o f p l u g g e d a n d a b a n d o n e d ( P & A ) w e l l s a r o u n d t h e d e t a i l e d a r e a o f s t u d y ( D A S )

, G C C C r e s e a r c h e r s K a t h e r i n e R o m a n a k a n d C h a n g b i n g Y a n g p e r f o r m e d r e c o n n a i s s a n c e s o i l

­ g a s

m e a s u r e m e n t s w i t h a s o i l p r o b e a n d a p o r t a b l e g a s c h r o m a t o g r a p h a t t h r e e s i t e s

. A p o r t a b l e g a s

c h r o m a t o g r a p h m e a s u r e s t h e v o l u m e p e r c e n t c o n c e n t r a t i o n s o f m e t h a n e ( C H 4 )

, c a r b o n d i o x i d e ( C O 2 )

, o x y g e n

( O 2 )

, a n d n i t r o g e n ( N 2 ) g a s t r a p p e d b e t w e e n p a r t i c l e s o f s o i l

.

A s o i l p r o b e i n s e r t e d t h r o u g h t h e g r a v e l p a d a t a s t u d y s i t e i s u s e d t o s a m p l e s o i l g a s e s

.

T h e s o i l

­ g a s p r o b e i s t

y p i c a l l y i n s e r t e d u p t o 1 m e t e r i n t o t h e g r o u n d i n a r e g i o n c a l l e d t h e v a d o s e z o n e o r t h eu n s a t u r a t e d z o n e

. I n t h i s r e g i o n

, w h i c h l i e s a b o v e t h e a q u i f e r

, t h e s o i l s a r e n o t f u l l y s a t u r a t e d b y w a t e r

. T h e

u n s a t u r a t e d z o n e i s a r e g i o n o f s i g n i f i c a n t e n v i r o n m e n t a l c o m p l e x i t y a s a r e s u l t o f m i c r o b i a l a c t i v i t

y

, w a t e r f l u x

, g a s t r a n s p o r t a n d e x c h a n g e w i t h t h e a t m o s p h e r e

, c h e m i c a l r e a c t i o n s

, a n d p l a n t r o o t r e s p i r a t i o n

. I n i t i a l

m e a s u r e m e n t s s h o w e d m o s t l y c o n c e n t r a t i o n s o f g a s e s t h a t a r e t y p i c a l l y f o u n d i n a i r a t t h e s i t e s

. H o w e v e r

, t o

s e p a r a t e n e a r

­ s u r

f a c e g a s g e n e r a t i o n f r o m a d e e p s o u r c e t h a t m i g h t i n d i c a t e l e a k a g e t a k e s m o r e w o r k

. R o m a n a k a n d Y a n g w i l l s t u d y i n d e t a i l a n o l d a b a n d o n e d w e l l s i t e s i t u a t e d n e a r t h e c e n t e r o f a n e w l y

c o n s t r u c t e d g r a v e l p a d

. A s w a m p y 1 9 5 0 ’ s e r a m u d p i t l i e s t o t h e s o u t h o f t h e s i t e

. T h e a r e a a r o u n d t h e g r a v e l

p a d i s h e a v i l y w o o d e d

.

T h e s t u d y s i t e i s a p l u g g e d a n d a b a n d o n e d w e l l a t t h e c e n t e r o f a n e w l y c o n s t r u c t e d g r a v e l p a d

.

A 1 9 5 0 ’ s e r a m u d p i t a n d d e n s e w o o d s a r e a d j a c e n t t o t h e s t u d y s i t e

P r i o r t o t h e t r i p

, t h e D A S e x p e r i e n c e d a w e e k o f h e a v y r a i n f a l l

. S u c h e n v i r o n m e n t a l v a r i a b i l i t

y h a s b e e n s h o w n

t o i n f l u e n c e m e t h a n e a n d c a r b o n d i o x i d e m e a s u r e m e n t s

. R o m a n a k r e t u r n e d t o t h e s i t e t e n d a y s l a t e r

, d u r i n g

w h i c h t i m e t h e s o i l s h a d d r i e d

. W h e n s o i l

­ g a s m e a s u r e m e n t s w e r e r e p e a t e d

, s o i l

­ g a s c o n c e n t r a t i o n s h a d

c h a n g e d

. T h i s i n i t i a l s t u d y h i g h l i g h t s t h e e n v i r o n m e n t a l c o m p l e x i t y i n v o l v e d w i t h d e v e l o p i n g a n a c c u r a t e

e n v i r o n m e n t a l m o n i t o r i n g p r o g r a m

.

I n o r d e r t o e v a l u a t e t h e c h e m i c a l

, p h y s i c a l

, a n d b i o l o g i c a l p r o c e s s e s a t t h e s i t e i n m o r e d e t a i l

, R o m a n a k a n d

Y a n g p l a n t o i n s t a l l m o r e p e r m a n e n t s o i l

­ g a s m o n i t o r i n g s t a t i o n s a n d s e n s o r s t o m o n i t o r e n v i r o n m e n t a l f a c t o r s

s u c h a s b a r o m e t r i c p r e s s u r e

, r a i n f

a l l

, w a t e r f l u x

, a n d s u b s u r

f a c e p r e s s u r e a n d t e m p e r a t u r e

. T h e y w i l l a l s o

m e a s u r e t h e i s o t o p i c c o m p o s i t i o n o f g a s e s i n o r d e r t o t r a c e t h e i r d i v e r s e s o u r c e s

. B y u n r a v e l i n g t h e p a t h w a y s

o f g a s e v o l u t i o n t h e y h o p e t o d e v e l o p a f r a m e w o r k f o r e n v i r o n m e n t a l m o n i t o r i n g a t i n d u s t r i a l s i t e s

. S o m e o f t h e

q u e s t i o n s R o m a n a k a n d Y a n g h o p e t o a d d r e s s i n c l u d e :

W h a t i s t h e p o s s i b l e c o n t r i b u t i o n o f m e t h a n e f r o m b a c t e r i a i n t h e s o i l

, i n t h e m u d p i t

, a n d f r o m t h e w e l l

, i f

a n y ?

W h a t i s t h e p o s s i b l e c o n t r i b u t i o n o f c a r b o n d i o x i d e f r o m t h e s o i l

, t h e m u d p i t

, t h e s u r r o u n d i n g p l a n t s

,

a n d t h e w e l l

, i f a n y ?

H o w d o e n v i r o n m e n t a l i m p a c t s

, s u c h a s r a i n

, a f f e c t t h e c o n c e n t r a t i o n s o f c a r b o n d i o x i d e a n d m e t h a n e ?

H o w c a n w e i d e n t i f

y a n d m o n i t o r i m p a c t s f r o m i n d u s t r i a l f a c t o r s

, s u c h a s p i t s

, P & A w e l l s

, a n d p a d s ?

H o w c a n w e e n g i n e e r s i t e s t h a t s u f

f i c i e n t l y r e d u c e e n v i r o n m e n t a l c o m p l e x i t i e s t o a l l o w a c c u r a t e n e a r

s u r f a c e m o n i t o r i n g o f c a r b o n s e q u e s t r a t i o n ?A p r e l i m i n a r y c o n c e p t u a l m o d e l o f t h e s t u d y s i t e h i g h l i g h t s s o m e o f t h e m a n y p a t h w a y s i n w h i c h c a r b o n d i o x i d e a n d

m e t h a n e i n f l u e n c e e n v i r o n m e n t a l m o n i t o r i n g

.

A u g u s t 1 9

, 2 0 0 9 : C o m p l e t i o n o f t h e S e c o n d O b s e r v a t i o n W e l l F

­ 2

W e c o m p l e t e d l o g g i n g o f t h e m i d d l e o b s e r v a t i o n w e l l F

­ 2 t o d a y

. T h e b i g q u e s t i o n s a r e : H o w w i l l t h e C O 2 m o v e t h r o u g h

t h i s r o c k ? W i l l i t o c c u p y a l o t o f t h e p o r e s o r w i l l i t l o o k f o r a “ s h o r t c u t ”

, a n d j u s t m o v e t h r o u g h t h e s h o r t c u t ? I f t h e C O 2

o c c u p i e s m a n y a v a i l a b l e p o r e s

, t h i s i s k n o w n a s “ g o o d s w e e p ”

. I n t h e F

­ 2 w e l l

, w e c o l l e c t e d d e n s e d a t a t o c h a r a c t e r i z e

t h e r o c k v o l u m e t o i m p r o v e o u r p r e d i c t i o n a n d e v e n t u a l u n d e r s t a n d i n g o f t h i s p r o c e s s

. I n a d d i t i o n t o c o n v e n t i o n a l

p o r o s i t y l o g s

, w e a r e t r y i n g t h e C o m b i n a b l e M a g n e t i c R e s o n a n c e ” C M R t o o l t h a t s h o w s w h e r e m o v e a b l e w a t e r o c c u r s i n

t h e r o c k

.

T h e p h o t o b e l o w s h o w s t h e v i e w f r o m i n s i d e t h e w i r e l i n e r i g t r u c k

. T h i s w o r k r e q u i r e s t h a t w e s p e n d l o t o f t i m e l o o k i n g

o u t t h i s w i n d o w

– i t t a k e s a t l e a s t a 4 5 m i n u t e “ t r i p ” t i m e t o l o w e r a t o o l o n w i r e l i n e c a b l e t o t h e b o t t o m o f t h e w e l l m o r e

t h a n 1 0

, 7 0 0 f e e t b e l o w t h e s u r

f a c e

. T h i n k o f i t a s a c o m m u t e t o t h e j o b s i t e

, b u t d o w n w a r d m o r e t h a n t w o m i l e s i n t o t h e

g r o u n d

.

V i e w f r o m i n s i d e t h e w i r

e l i n e t r u c k

.

T h e p h o t o b e l o w i s s h o w s o u r f i r s t i m a g e o f t h e p r o p e r t i e s o f t h e r o c k s i n t h e w e l l

. T h e b r i g h t a r e a s s h o w t h e l o c a t i o n s o f

p o r e v o l u m e s t h a t t h e f i r s t a n a l y s i s s u g g e s t s C O 2 c a n a c c e s s

. I n t h e d e t a i l v i e w o f t h e i m a g e o n t h e s c r e e n

, w e i n d i c a t e d

w i t h a r r o w s t h e p o s s i b l e p a t h t h a t t h e c a r b o n d i o x i d e w i l l a c c e s s m o s t q u i c k l y a f t e r i n j e c t i o n

. W e h a v e a l o t m o r e w o r k t o

d o b e f o r e w e d e c i d e i f C O 2 w i l l u s e t h i s z o n e

.A f i r s t l o o k a t g e o p h y s i c a l p r

o p e r t i e s o f t h e w e l l

.

W e c o n c l u d e t h i s e n t r y w i t h a p o e t i c l o o k a t o u r n e w p o w e r l i n e

, w h i c h i s l e s s b e a u t i f u l b y d a y

, b u t p r o v i d e s u s w i t h t h e

a b i l i t y t o o p e r a t e o u r m o n i t o r i n g e q u i p m e n t

.

A n i g h t t i m e v i e w o f t h e d r i l l r i g

.

A u g u s t 1 8

, 2 0 0 9 : S l a b b i n g t h e U p p e r C o r e F r o m t h e S e c o n d O b s e r v a t i o n W e l l F

­ 2

T h e u p p e r c o r e f r o m o b s e r

v a t i o n w e l l F

­ 2 a r r i v e d a t G C C C y e s t e r d a y m o r n i n g a n d w a s s l a b b e d t h i s m o r n i n g a t t h e

B u r e a u o f E c o n o m i c G e o l o g y f

a c i l i t y i n A u s t i n

. T h i s c o r e i s f r o m t h e l a y e r t h a t w i l l s e r v e a s t h e u l t i m a t e s e a l t o t h e c a r b o n

d i o x i d e r e s e r v o i r

. W h e n c o r e w a s e x t r u d e d f r o m t h e t u b e s i n w h i c h i t w a s s h i p p e d

, i t w a s s t i l l c o a t e d i n t h e t h i c k d r i l l i n g

m u d

.A s e c t i o n o f t h e u p p e r c o r e f r o m o b s e r v a t i o n w e l l F

­ 2 i s e x t r u d e d f r

o m i t s c a s i n g

.

T h e s h a l e

, w h i c h i s t h i c k a n d h a r d t o c u t u n d e r g r o u n d

, b e c o m e s w e a k w h e n s t r e s s i s r e l e a s e d a n d w a t e r c o n t e n t

c h a n g e s a n d c a n e a s i l y b r e a k e s p e c i a l l y a c r o s s t h e c o r e

. B E G s t a f f h a d t o h a n d l e t h e c o r e e x t r e m e l y c a r e f u l l y t o

m a i n t a i n i t s s t r u c t u r e

. I n o r d e r t o s u c c e s s f u l l y s l a b t h e d e l i c a t e c o r e

, i t w a s w r a p p e d f o i l f o r s t a b i l i t y

.

T h e c o r e w a s w r a p p e d i n f o i l t o s t a b i l i z e i t a n d s a w e d i n t o t w o s e c t i o n s

.

W h e n t h e c o r e i s c u t

, g e o l o g i s t s c a n e x a m i n e

m a n y f e a t u r e s o f t h e r o c k

. T h i s c o r e i s f r o m a

g e o l o g i c l a y e r c a l l e d t h e m a r i n e m e m b e r o f

T u s c a l o o s a F o r m a t i o n

, w h i c h i s a d a r k

m u d s t o n e a n d s h a l e

. T h e s m a l l e r s e c t i o n o f

c o r e i s r e t a i n e d a n d a r c h i v e d a t t h e B u r e a u o f

E c o n o m i c G e o l o g y

. T h e l a r g e r s e c t i o n o f c o r e

,

s h o w n a t r i g h t

, w i l l b e u s e d f

o r p h y s i c a l a n d

c h e m i c a l a n a l y s i s b y G C C C a n d m a n y

c o l l a b o r a t o r s

. I t i s r a r e t o c u t a s h a l e c o r e

, b u t

w e e x p e c t i t t o p r o v i d e i n f

o r m a t i o n a b o u t h o w

t h i s c o m m o n r o c k t

y p e c a n a s s u r e t h a t C O 2

s t o r a g e i s p e r m a n e n t

.T h e d a r k s h a l e o f t h e c o r e i s e x p o s e d a f t e r i t i s s l a b b e d

.

A u g u s t 1 7

, 2 0 0 9 : T h e S e c o n d C o r e F r o m t h e S e c o n d O b s e r v a t i o n W e l l F

­ 2

O v e r t h e w e e k e n d

, r o c k f r o m w i t h i n t h e f o r m a t i o n t h a t w i l l s e r

v e a s t h e c a r b o n d i o x i d e r e s e r

v o i r w a s c o r e d

. G C C C

p l a n n e d t o r e t r i e v e 1 2 0 f

e e t o f r o c k f r o m m o r e t h a n 1 0

, 5 0 0 f

e e t b e l o w t h e s u r

f a c e

. T h i s i n c l u d e s t h e t o p s e a l

, t h e

r e s e r v o i r

, a n d t h e b o t

t o m s e a l

. B e c a u s e t h e r i g c a n p i c k u p 9 0 f e e t o f p i p e a t a t i m e

, w e p l a n n e d t o c o r e i n t w o 6 0

­ f o o t

s e c t i o n s

.

I n t h e u p p e r s e c t i o n o f t h e c o r e 5 6 f

e e t o f r o c k w e r e s u c c e s s f u l l y r e t r i e v e d

. T h i s s e c t i o n c o n t a i n s t h e s e a l i m m e d i a t e l y

a b o v e t h e r e s e r

v o i r a s w e l l a s a p o r t i o n o f t h e r e s e r

v o i r

.

D u r i n g d r i l l i n g o f t h e l o w e r s e c t i o n o f c o r e

, t h e c o r e b a r r e l b e c a m e j a m m e d a b o u t h a l f w a y t h r o u g h t h e c o r e

. B e c a u s e o f

c o s t c o n s i d e r a t i o n s

, t h e G C C C d e c i d e d n o t t o m a k e a f o u r t h c o r e t r i p i n t o t h i s w e l l

. D e n b u r y h a s c o r e d t h e b o t t o m

­ s e a l i n

o t h e r w e l l s i n t h e f i e l d

. T h e s e d a t a c a n b e u s e d i n c o m b i n a t i o n w i t h w i r e l i n e l o g i n f o r m a t i o n t o p r o v i d e r o c k p r o p e r t i e s

B e s i d e s c o s t

, o n e o f t h e f

a c t o r s t h a t h a s t o b e c o n s i d e r e d w i t h c o r i n g i s t h e s t a b i l i t y o f t h e w e l l

. S o m e o f t h e g e o l o g i c

l a y e r s t h e w e l l c u t s t h r o u g h c o n t a i n r o c k t h a t a r e w e a k a n d c a n c r u m b l e o r s w e l l a n d s l u m p i n t o t h e w e l l

. W e l l d r i l l e r s

c o n s t a n t l y c i r c u l a t e a t h i c k l i q u i d c a l l e d d r i l l i n g m u d t o t e m p o r a r i l y s t a b i l i z e t h e w a l l s

, h o w e v e r i t i m p o r t a n t t o m o v e a s

q u i c k l y a s p o s s i b l e t o p e r m a n e n t l y s t a b i l i z e t h e w e l l b y i n s t a l l i n g a n d c e m e n t i n g i n t h e w e l l c a s i n g

.

A f t e r c o r i n g w a s c o m p l e t e d

, t h e d r i l l e r s r e m o v e d t h e c o r e b i t f r o m t h e w e l l a n d r e p l a c e d i t w i t h a d r i l l b i t

, w h i c h w i l l b e

u s e d t o f i n i s h d r i l l i n g t h e w e l l

. D r i l l i n g t o t o t a l d e p t h ( T D ) i s e x p e c t e d l a t e r t o d a y

.A d r i l l b i t u s e d t o d r i l l t h e o b s e r v a t i o n w e l l s

.

A u g u s t 1 0

, 2 0 0 9 : S u r v e y o f S i t e s f o r E n v i r o n m e n t a l M o n i t o r i n g

T h e F e d e r a l S a f

e D r i n k i n g W a t e r A c t o f 1 9 7 4 r e q u i r e s t h a t b e f o r e a n y f l u i d ( g a s o r l i q u i d ) i s i n j e c t e d u n d e r g r o u n d

, p r o o f

b e p r o v i d e d t h a t t h e i n j e c t a t e w i l l b e r e t a i n e d i n t h e i n j e c t i o n z o n e

, a n d t h a t n o h a r m c a n c o m e t o u n d e r g r o u n d s o u r c e s

o f d r i n k i n g w a t e r

. B e c a u s e t h e T u s c a l o o s a R e s e r v o i r a t C r a n f i e l d h a s h e l d o i l a n d n a t u r a l g a s f o r 1 0 0 ’ s o f m i l l i o n s y e a r s

,

w e d o n o t e x p e c t t h a t t h e r e i s a n y r i s k o f C O 2 l e a k a g e

. M o s t o f o u r w o r k i s w i t h i n t h e r e s e r v o i r t o c o n f i r m t h a t C O 2

m o v e m e n t a n d e v e n t u a l s t a b i l i z a t i o n i s o c c u r r i n g a s e x p e c t e d a n d t h e r e f o r e t h e r e i s n o p o s s i b i l i t

y f o r i n j e c t e d C O 2 t o

r e a c h t h e a t m o s p h e r e

. W h i l e w e d o n o t e x p e c t t h e C O 2 t o l e a k f r o m t h e r e s e r v o i r

, p a r t o f o u r r e s e a r c h i s t o d e t e r m i n e

m e t h o d s t o c o n f i r m w h e r e t h e C O 2 i s l o c a t e d i n t h e r e s e r v o i r a n d t h a t C O 2 w i l l n o t l e a k f r o m t h e r e s e r v o i r a n d r e a c h t h e

a t m o s p h e r e

.

H o w c a n w e m a k e s u r e t h a t t h e r e i s n o r i s k t o w a t e r o r t o s u r f a c e e c o s y s t e m s f r o m C O 2 i n j e c t e d b e n e a t h ? E n v i r o n m e n t a l

m o n i t o r i n g i s o n e t o o l t h a t c a n b e u s e d t o p r o v i d e t h i s i n f o r m a t i o n

. W e p l a n t t o l o o k i n d e t a i l a t n a t u r a l v a r i a t i o n s i n t h e

e c o s y s t e m

, a n d t h e n c o n s i d e r h o w w e c o u l d f i n d c h a n g e s t h a t m i g h t i n d i c a t e l e a k a g e a n d q u i c k l y a n d c o n f i d e n t l y

s e p a r a t e r e a l l e a k s f r o m o t h e r k i n d s o f c h a n g e s

.

O n e o f t h e f e a t u r e s t h a t m a y i n c r e a s e t h e r i s k o f l e a k a g e a r e w e l l s t h a t w e r e d r i l l e d i n t o t h e i n j e c t i o n z o n e

. W h e n w e l l s

a r e n o l o n g e r u s e d

, t h e y a r e s u p p o s e d t o b e p r o p e r l y p l u g g e d w i t h c e m e n t a n d h e a v y m u d

, t h e n c a p p e d a n d c u t o f f

b e l o w t h e s u r f a c e b e f o r e t h e y a r e a b a n d o n e d

. I n s o m e o t h e r f i e l d s

, i n j e c t i o n w a s s t a r t e d

, a n d t h e n t h e o p e r a t o r h a s

f o u n d o u t t h a t s o m e w e l l s w e r e f

o r g o t t e n o r i m p r o p e r l y p l u g g e d

. O u r t e a m i s a s s e s s i n g s o m e o f t h e p l u g g e d a n d

a b a n d o n e d ( P & A ) w e l l s a t C r a n f i e l d t o d e t e r m i n e i f t h e y a r e p e r f o r m i n g c o r r e c t l y a s t h e i n j e c t i o n s t a r t s

.

O n e w a y t o d o t h i s i s t h o u g h s o i l g a s m e a s u m e n t s

. U s i n g t h e s e m e a s u r e m e n t s w e d e t e r m i n e i f t h e r e a r e a n y c h a n g e s o r

d i f f e r e n c e s i n t h e a r e a w h e r e P & A w e l l s a r e f o u n d

.G C C C R e s e a r c h e r K a t h e r i n e R o m a n a k s e t s u p t o p e r f o r m s u r f a c e m o n i t o r i n g o f s o i l g a s

.

A u g u s t 9

, 2 0 0 9 : T h e F i r s t C o r e f r o m t h e S e c o n d O b s e r v a t i o n W e l l

L a s t n i g h t

, a 3 0

­ f

o o t c o r e w a s r e t r i e v e d f r o m o b s e r

v a t i o n w e l l F

­ 2 a t C r a n f i e l d f i e l d

. G C C C P r o j e c t M a n a g e r R a m o n

T r e v i n o a n d G C C C P o s t

­ D o c t o r a l F e l l o w

, J i e m i n L u o v e r s a w r e m o v a l o f t h e c o r e f r o m a b o u t 2 0 0 f e e t a b o v e t h e d e p t h

t h a t t h e c o r e r e t r i e v e d f r o m F

­ 3 i n J u n e w a s l o c a t e d

. T h i s l a y e r w i l l a c t a s a n u l t i m a t e s e a l t o t h e c a r b o n r e s e r v o i r

.

I n o r d e r t o d r i l l a w e l l t o s u c h a d e p t h r i g s s i m i l a r t o t h o s e u s e d b y o i l a n d g a s c o m p a n i e s a r e e r e c t e d o n t h e s i t e

. A v e r y

h e a v y f l u i d c a l l e d d r i l l i n g m u d i s p u m p e d i n t o t h e w e l l a n d c o n s t a n t l y c i r c u l a t e d i n o r d e r t o p r o p e r l y s t a b i l i z e t h e w e l l

a f t e r i t i s d r i l l e d

. A c o m m o n p r o b l e m w i t h t h e m u d i s t h a t i t c a n c a k e u p a n d s t o p c i r c u l a t i n g p r o p e r l y

. W h e n t h i s o c c u r s r i g

o p e r a t o r s p e r f o r m a “ w i p e r t r i p ” i n o r d e r t o r e c o n d i t i o n t h e m u d i n t h e w e l l

. B e c a u s e t h e w e l l e x t e n d s r o u g h l y t w o m i l e s

b e l o w t h e s u r f a c e

, e a c h w i p e r t r i p t a k e s s e v e r a l h o u r s

.

T h e d r i l l r i g i n p o s i t i o n a t F

­ 2

. F i b e r

g l a s s c a s i n g i s p r

e p a r e d t o b e i n s e r t e d a n d c e m e n t e d i n s i d e t h e w e l l o n c e t h e t o t a l d e p t h ( T D ) i s

r e a c h e d

.

A f t e r t h e c o r e w a s r e t r i e v e d

, a s u b c o n t r a c t o r

, C o r e l a b s

, s a w e d t h e 6 0

­ f o o t c o r e i n t o 3

­ f

o o t s e c t i o n s f o r t r a n s p o r t t o t h eU n i v e r s i t

y o f T e x a s

. T h i s c o r e i s c o m p o s e d o f r o c k k n o w n a s m a r i n e T u s c a l o o s a

. T h i s m a r i n e T u s c a l o o s a i s a b l a c k

s h a l e

. C o r i n g t h r o u g h t h i s l a y e r o f r o c k w a s a s l o w p r o c e s s : c o r i n g a s i n g l e f o o t r e q u i r e d a b o u t a n h o u r

.

C o r e l a b s s a w s t h e 3 0

­ f o o t c o r

e e x p o s i n g t h e d a r k m a r i n e T u s c a l o o s a s h a l e

. T h e c o r e w a s d i v i d e d i n t o t h r

e e

­ f o o t s e c t i o n s f o r t r

a n s p o r t t o

t h e G C C C

.

J u l y 2 4

, 2 0 0 9 : S l a b b i n g t h e C o r e f r o m t h e F i r s t O b s e r v a t i o n W e l l

G C C C P o s t D o c J i e m i n L u o v e r s a w t h e s l a b b i n g o f t h e c o r e f r o m o b s e r v a t i o n w e l l F

­ 3 a t t h e G C C C l a b o r a t o r y i n A u s t i n

. H i s f i r s t s t e p w a s t o c u t o f

f e i g h t s i x

­ i n c h l o n g i n t e r

v a l s

, w h i c h w e r e p r e s e r

v e d b y w a x c o a t i n g f

o r f u t u r e w h o l e c o r e

a n a l y s i s

. H e e x t r u d e d t h e r e m a i n i n g c o r e s o u t o f t h e a l u m i n u m t u b e s i n w h i c h t h e y w e r e s h i p p e d

.

T h e c o r e i s f r o m a g e o l o g i c l a y e r c a l l e d T u s c a l o o s a F o r m a t i o n

. I t i s c o m p o s e d o f D a n d E s a n d s t o n e a n d c o n g l o m e r a t e s

u n i t s i n t e r b e d d e d w i t h m u d s t o n e l a y e r s

. A t t h e t o p o f t h e D s a n d u n i t

, t h e r e i s a b o u t t e n f e e t o f r e d m u d s t o n e a n d

s i l t s t o n e

. T h i s i n t e r

v a l w i l l a c t a s t h e i m m e d i a t e s e a l t o p r e v e n t e s c a p e o f t h e c a r b o n d i o x i d e f r o m t h e r e s e r v o i r

.

T h e c o r e s h o w s t h a t t h e l o w e r T u s c a l o o s a F o r m a t i o n w a s d e p o s i t e d b y g r a v e l l y r i v e r s

. T h e c h a r a c t e r o f t h e s e r i v e r s

c h a n g e s o v e r s h o r t d i s t a n c e s f r o m g r a v e l

, t o s a n d

, t o m u d

. W h e n t h e s e v a r i o u s p a r t s o f t h e r i v e r a r e t u r n e d t o r o c k

, d i f f e r e n t l i t h o l o g i e s a r e p r e s e r

v e d

. W h e n t h e C O 2 m o v e s t h r o u g h t h e s e h e t e r o g e n e o u s r o c k s

, i t w i l l f l o w m o r e q u i c k l y

t h a n s o m e z o n e s t h a n i n o t h e r s

.

G C C C w i l l c o n t i n u e t o a n a l y z e t h e s l a b s f r o m t h e c o r e t o u n d e r s t a n d p h y s i c a l f e a t u r e s o f t h e r o c k i n c l u d i n g i t s

p e r m e a b i l i t y

, s t r e n g t h

, a n d p o r o s i t

y

. I n a d d i t i o n t h e r a t e s o f f l o w o f c a r b o n d i o x i d e t h r o u g h t h e r o c k a s w e l l a s i t s

c h e m i c a l c o m p o s i t i o n w i l l b e a n a l y z e d

. O n e o f t h e k e y f a c t o r s t h a t G C C C w i l l s t u d y i s t h e a m o u n t o f v a r i a b i l i t y i n b o t h t h e

p h y s i c a l a n d c h e m i c a l s t r u c t u r e o f t h e c o r e

.

S l a b s f r o m t h e c o r e r e t r i e v e d f r o m t h e f i r s t o b s e r v a t i o n w e l l c o n s i s t o f a r

e d d i s h m u d s t o n e i n t e r b e d d e d w i t h s a n d s t o n e

. S o m e

c o n g l o m e r a t e i s a l s o v i s i b l e i n t h e c o r

e ( c l i c k i m a g e s t o e n l a r

g e p h o t o )

.

J u n e 1 6

, 2 0 0 9 : C o r i n g t h e F i r s t O b s e r v a t i o n W e l l

O b s e r v a t i o n w e l l F

­ 3 w a s d r i l l e d

, c o r e d

, a n d l o g g e d

. A 9 0

­ f o o t c o r e w a s r e t r i e v e d f r o m a d e p t h g r e a t e r t h a n 1 0

, 0 0 0 f e e t

b e l o w t h e s u r f a c e

. I t w a s s h i p p e d t o t h e G u l f C o a s t C a r b o n C e n t e r ’ s l a b o r a t o r y o n t h e U n i v e r s i t y o f T e x a s c a m p u s f

o ra n a l y s i s

. I n i t i a l o b s e r

v a t i o n s o f t h e c o r e r e v e a l e d n o t h i n g u n e x p e c t e d

.

A 9 0

­ f o o t c o r e w a s r e t r i e v e d f r o m t h e f i r s t o b s e r v a t i o n w e l l

.

J u n e 6

, 2 0 0 9 : C h o o s i n g t h e L o c a t i o n f o r t h e C o r e f r o m t h e F i r s t O b s e r v a t i o n W e l l

T h e s a m e t y p e o f r i g u s e d t o d r i l l o i l a n d g a s w e l l s i s u s e d t o d r i l l t h e o b s e r v a t i o n w e l l s

. T h e p r o c e d u r e s f

o r d r i l l i n g

o b s e r v a t i o n w e l l s a r e v e r y s i m i l a r t o t h o s e u s e d b y o i l a n d g a s c o m p a n i e s f o r d r i l l i n g w e l l s

, e x c e p t t h a t t h e d i a m e t e r o f

t h e w e l l i s s o m e w h a t l a r g e r

. T h i s a d d i t i o n a l a r e a i s r e q u i r e d t o f i t s c i e n t i f i c i n s t r u m e n t a t i o n i n t o t h e w e l l

.

T h i s m o r n i n g

, t h e l o c a t i o n o f t h e c o r e t h a t w i l l b e d r i l l e d f r o m o b s e r v a t i o n w e l l F

­ 3 w a s d e t e r m i n e d

. T h e c o r e w i l l b e u s e d

t o d e t e r m i n e t h e p h y s i c a l a n d c h e m i c a l p r o p e r t i e s o f t h e g e o l o g i c a l f o r m a t i o n s

. T h i s i n f

o r m a t i o n i s c r i t i c a l f

o r d e v e l o p i n g

a c c u r a t e c o m p u t e r m o d e l s o f t h e s u b s u r f a c e c a r b o n d i o x i d e r e s e r

v o i r

.

T h r e e h u n d r e d a n d f i f t y 3 0

­ f o o t j o i n t s o f w e l l c a s i n g a r r i v e a t t h e w e l l p a d f o r c o m p l e t i o n o f t h e F

­ 3 o b s e r v a t i o n w e l l

.