Experimental investigation of caprock sealing capacity for underground hydrogen storage
Notice bibliographique
Résumé
Hydrogen is a key energy carrier in the global transition to low-carbon systems, requiring scalable and secure storage solutions. While underground hydrogen storage (UHS) in salt caverns is proven, its cost and limited geographic availability have led to growing interest in depleted oil and gas reservoirs. A critical factor in evaluating these reservoirs is the sealing capacity of the overlying caprock. This study presents a novel experimental protocol for assessing caprock integrity under UHS conditions, using a custom-designed core-flooding apparatus integrated with a micro-capillary flow meter. This setup enables high-resolution measurements of ultra-low permeabilities (as low as 10 nano-Darcy), flow rates (down to 10 nano-liters/hour), threshold pressure, and breakthrough pressure. Benchmark tests with nitrogen and methane were followed by hydrogen experiments across caprocks with a wide range of permeability and porosity. The results demonstrate clear trends between caprock properties and sealing performance, providing a quantitative framework for evaluating UHS site suitability. Hydrogen showed slightly lower threshold and breakthrough pressures compared to other gases, reinforcing the need for accurate site-specific caprock evaluation. The proposed method offers a robust approach for characterizing candidate storage sites in depleted reservoirs. • A novel core-flooding setup enables measurements down to 10 nano-Darcy and nL/hr. • Threshold and breakthrough pressures rise with higher gas-brine interfacial tension. • Caprock permeability and porosity inversely correlate with sealing capacity. • Hydrogen shows lower threshold and breakthrough pressures than nitrogen and methane. • Method supports screening of depleted reservoirs for hydrogen storage feasibility.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».