Первый проект, возглавляемый Инци Чжаном, получит 3 миллиона долларов на разработку более комплексного подхода к управлению рисками, основанного на интеграции данных в реальном времени и научных моделей. Второй проект, возглавляемый Джонни Рутквистом, получит 1,6 миллиона долларов на разработку новой трехмерной методологии для выявления и мониторинга участков с высоким риском деформации грунта, вызванной опусканием земли.«Скважины и трубопроводы природного газа в Калифорнии сталкиваются с рисками, которые могут вызвать потенциальный ущерб или катастрофические события», — сказал Чжан, гидрогеолог. «Существует острая необходимость в системе управления рисками, которая была бы тщательной, надежной и надежной, которая облегчила бы раннее обнаружение повреждений и предотвращение утечек».И Чжан, и Рутквист — ученые на Земле в лаборатории Беркли.
Область наук об окружающей среде. Чжан возглавит многопрофильную группу ученых, которые разработают и продемонстрируют систему, направленную на то, чтобы помочь операторам объектов и менеджерам по управлению рисками характеризовать, моделировать и управлять безопасностью и целостностью инфраструктуры подземного хранения природного газа.
Научные модели для управления рискамиВ Калифорнии имеется 14 подземных хранилищ на 12 месторождениях с емкостью 385 миллиардов кубических футов природного газа. На этих месторождениях насчитывается около 350 действующих скважин, многие из которых в настоящее время используются для добычи природного газа, но были спроектированы для добычи нефти и газа и построены до 1970 года. потенциальный ущерб хранилищам природного газа и возможная утечка природного газа.
«То, как эти колодцы были построены несколько десятилетий назад, может не соответствовать сегодняшним стандартам», — сказал Чжан. «Напряжения, с которыми они сталкиваются сегодня при закачке и отборе природного газа, не учитывались при первоначальном проектировании скважин».Система Чжана, получившая название Интегрированная система управления рисками и поддержки принятия решений (IRMDSS), объединит передовые технологии мониторинга с научными моделями для непрерывной оценки рисков и обеспечения раннего обнаружения утечек. Он также будет определять потенциальные угрозы для системы, помогать операторам оборудования управлять данными и анализировать тенденции и, в конечном итоге, помогать им оценивать варианты, направленные на предотвращение утечек или снижение рисков.
Другими словами, IRMDSS будет разработан, чтобы позволить операторам быть более активными в принятии превентивных мер на раннем этапе, вместо того, чтобы устранять проблему после ее возникновения. «По сравнению с существующими методами анализа рисков IRMDSS обеспечивает более количественный и перспективный анализ с использованием передовых технологий», — сказала она. «Мы планируем использовать данные в реальном времени, чтобы обновить нашу модель и обновить наши прогнозы».Как официальный партнер проекта, газовая компания Southern California Gas будет работать с командой над тестированием и демонстрацией IRMDSS на одном из своих подземных хранилищ природного газа.Как засуха привела к деформации почвы
Что еще хуже для стареющих трубопроводов штата, сильная засуха привела к значительному увеличению откачки грунтовых вод, что, в свою очередь, привело к беспрецедентным темпам проседания. Компания Pacific Gas and Electric (PGE) заявила, что около 50 миль ее трубопроводов природного газа могут быть затронуты из-за затопления земли.Калифорния в настоящее время импортирует около 90 процентов своего природного газа, и ожидается, что изменение климата только увеличит зависимость штата от подземных вод. «Фундаментальное понимание и оценка возможных воздействий на линии передачи природного газа имеют решающее значение для оценки и мониторинга рисков», — сказал Рутквист.Berkeley Lab и InfraTerra Inc. в сотрудничестве с Лабораторией реактивного движения, PGE и Natural Resources Canada разработают новую методологию, сочетающую в себе крупномасштабные современные дистанционные исследования, связанные с передовым моделированием и обратным анализом. деформации грунта.
Ключевым достижением этой технологии является учет полных трехмерных деформаций грунта и их воздействия на трубопроводы, включая как горизонтальные (боковые), так и вертикальные компоненты деформации поверхности.Карты деформации поверхности будут объединены с геологическими, гидрологическими и инженерными данными по инфраструктуре природного газа с использованием географической информационной системы (ГИС).«Мы объединим весь этот анализ и попытаемся разработать методологию прогнозирования, чтобы спрогнозировать риск для инфраструктуры природного газа, связанный с будущими сценариями проседания, связанными с засухой», — сказал Рутквист.
Оба проекта не только снизят затраты и обеспечат большую надежность системы природного газа, но также минимизируют утечки метана и, следовательно, уменьшат выбросы парниковых газов и защитят здоровье населения.«Наша команда имеет большой опыт в области передовых технологий мониторинга и моделирования», — сказал Чжан. «Очень интересно, что мы можем использовать наши знания для решения реальной проблемы.
Мы ожидаем, что применение нашей системы приведет к снижению затрат на смягчение последствий и предотвратит перебои в энергоснабжении».