Legacy Wells Constrain the Use of Sedimentary Rocks beneath Southwestern Ontario for Energy Storage and Nuclear-Waste Management

R.E. Jackson, M.B. Dusseault

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GeoNiagara 2021: 74th Canadian Geotechnical Conference; 14th joint with IAH-CNC

RÉSUMÉ: Les bassins sédimentaires avec des gisements d’hydrocarbures largement épuisés offrent de l’espace dans lequel le stockage d'énergie et l'enfouissage des déchets peuvent être réalisés en toute confiance. La présence des hydrocarbures témoigne la capacité de ces couches sédimentaires, grâce à leur faible perméabilité à grande échelle, de garantir l’étanchéité des sites de placement pour des milliers d'années, même plus. Un tel niveau de sécurité est à la base (1) de la gestion des déchets nucléaires, (2) du stockage de gaz naturel et (3) du stockage d'hydrocarbures ou de l’aire comprimé en cavernes lessivées dans les couches de sel Salina. La recherche de sites avec des propriétés tout aussi exceptionnelles que le Bruce DGR est limité par la présence de plus de 30000 puits de pétrole et de gaz forés dans le sud-ouest de l'Ontario, dont la plupart ont été abandonnés. Ces puits hérités représentent un danger géologique qui, comme le karst, doit être caractérisé en ce qui concerne les risques qu'ils présentent pour l'utilisation future du sous-sol poreux.

ABSTRACT: Hydrocarbon-depleted sedimentary basins provide space in which both energy storage and hazardous-waste disposal may be confidently accomplished. If hydrocarbons were initially present in these basins, their presence was testament to their successful confinement by low-permeability rocks for millions of years. Such confinement is the basis of (1) nuclear-waste management, (2) the safe use of Silurian reef formations for natural-gas storage and (3) hydrocarbon storage or compressed air energy storage in solution caverns in salt beds. The search for sites with similarly exceptional properties is constrained by the presence of at least 30,000 oil and gas wells throughout SW Ontario, most of which have been abandoned and many of which will present potential short circuits to the biosphere of buoyant gas or pressured liquids. These legacy wells are a geological hazard that, like karst, needs to be characterized as to the risk they pose to future use of the adjacent pore volume.

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