Исследователи WVU получили 5,5 млн долларов на исследование выбросов метана на нефтегазовых объектах

May 25, 2023

Чтобы регистрировать поток и активность выбросов, студенты-исследователи WVU прикрепляют приборы к резервуарам для хранения воды на участке добычи природного газа. Финансирование Министерства энергетики США будет поддерживать мониторинг выбросов метана на объектах в трех штатах в течение следующих трех лет - проект Центра альтернативных видов топлива, двигателей и выбросов WVU. (Прислано фото)

В течение следующих трех лет исследователи из Центра альтернативных видов топлива, двигателей и выбросов Университета Западной Вирджинии попытаются получить четкое представление о том, где и почему происходят утечки метана и других газов, а также их влияние на местное качество воздуха и глобальный климат.

При поддержке Министерства энергетики США в размере 5,5 миллионов долларов США проект, возглавляемый Дереком Джонсоном, доцентом Колледжа инженерии и минеральных ресурсов Бенджамина М. Статлера, будет сосредоточен на выбросах метана — парникового газа, вызывающего потепление планеты — от резервуары для хранения жидкости в Западной Вирджинии, Пенсильвании и Огайо.

Исследование, получившее название STEAM TANKS, «Оценка выбросов резервуаров для хранения в Марцелле для получения новых знаний с помощью науки», будет измерять метан и другие летучие органические соединения и опасные загрязнители воздуха, выделяемые из резервуаров для хранения жидкости, расположенных «вверх по течению» на местах добычи, а также «в середине течения». на различных участках маршрутов, по которым нефть и газ доставляются на предприятия по переработке и переработке.

«Метан является вторым по величине выбросом парниковых газов в США после углекислого газа», — сказал Джонсон, добавив, что метан также в 28 раз более эффективно, чем углекислый газ, удерживает тепло в атмосфере. Концентрация метана в атмосфере увеличилась более чем вдвое за последние 200 лет, при этом газовые и нефтяные системы составляют второй по величине источник выбросов метана в США после сельскохозяйственного сектора.

Природный газ состоит в основном из метана, и когда и газ, и сырая нефть добываются, перерабатываются, транспортируются и хранятся, выбросы метана могут просачиваться в воздух, компенсируя некоторые преимущества природного газа с более низкими выбросами углерода.

Джонсон назвал резервуары для хранения жидкости «сложными системами». Резервуары могут быть вентилированы в атмосферу или к устройствам контроля выбросов. Он объяснил, что они могут терять газы, когда их сливают или наполняют, а также когда они просто «дышат» изо дня в день из-за естественных изменений с течением времени температуры и давления в резервуаре. А резервуары, в которых используются устройства контроля, могут иметь негерметичные уплотнения, вентиляционные отверстия или воровские люки, которые производят выбросы.

«Выбросы метана и других летучих органических соединений из резервуаров и скорости утечек сильно различаются, поэтому нам необходимо лучше понять их активность. Тогда мы сможем улучшить модели для прогнозирования выбросов и, в конечном итоге, разработать решения для их смягчения», — сказал Джонсон.

«Мы будем работать с операторами объектов, чтобы документировать факторы, которые могут способствовать выбросам метана: температуры и давления, производство и пропускная способность, внутренний химический состав жидкой и паровой фаз, а также такие факторы, как открытые или поврежденные клапаны, петли или уплотнения. "

Как только CAFEE завершит первоначальную региональную инвентаризацию резервуаров для хранения нефти и газа, команда будет использовать инструменты и технологии, начиная от мобильных лабораторий для отбора проб воздуха и заканчивая передовыми методами машинного обучения для точного прогнозирования выбросов метана и других выбросов с течением времени. В дополнение к измерению выбросов за год из выбранных ключевых резервуаров, исследователи проведут краткосрочный мониторинг выбросов как минимум на 100 объектах, каждый из которых может иметь несколько резервуаров для хранения.

Большинство из них будут связаны с новыми операциями по добыче газа из нетрадиционных источников, но как минимум 30 объектов будут сосредоточены на традиционных операциях. Собранные данные дадут ответы на такие вопросы, как точность и репрезентативность существующих инструментов прогнозирования и коэффициентов выбросов.

После получения данных об условиях и выбросах на нескольких объектах Джонсон и его коллеги начнут обновлять устаревшие модели программного обеспечения для прогнозирования выбросов и начнут разрабатывать новые инструменты для сообщения об утечках.