China hat erhebliche Spannungen zwischen dem Angebot und der Nachfrage nach Erdgas sowie einen hohen Spitzenlastbedarf, weshalb unterirdische Gasspeicher zu einer entscheidenden Infrastruktur für eine stabile Gasversorgung geworden sind. Das Kriechen von Salzgestein unter hohem Druck in Salzkavernspeichern führt jedoch zu erheblichen Bodenverformungen, die die Betriebssicherheit ernsthaft bedrohen. Daher ist die präzise Erfassung von Bodenverformungen für einen sicheren und stabilen Betrieb unerlässlich. In dieser Arbeit wird auf Basis der FS-InSAR-Technologie (vollständiges Streukörper-InSAR) und 79 Sentinel-1-Zeitreihenradarbildern die Bodenverformung eines Salzkavernspeichers von August 2021 bis August 2024 detailliert invertiert, die räumlichen Verteilungsschwankungen der Verformung analysiert und zeitliche Entwicklung der Verformung mit Injektions- und Produktionsdaten verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass die FS-InSAR-Technik hochpräzise und dichte Bodenverformungsinformationen in Gebieten mit vielen Gewässern und landwirtschaftlichen Flächen liefern kann, mit einer Überwachungsdichte von 1121 Punkten/km², was eine pixelgenaue Verformungsüberwachung außerhalb von Wasserflächen ermöglicht. Die Validierung mit 28 Nivellementpunkten zeigt, dass die Standardabweichung der Differenzen zwischen InSAR-Ergebnissen und Nivellements 2,9 mm/a beträgt. Verschiedene Bereiche des Speichers zeigen differenzierte Verformungsmerkmale: Altkarbonate weisen Landabsenkungen mit maximaler Rate von 82 mm/a auf; Neukammern zeigen geringeres Absinken von meist 10-20 mm/a, was möglicherweise mit fortschrittlichen Hohlraumerstellungstechnologien unter Verwendung von Erdgas-Hemmung und Stickstoff-Hemmung zusammenhängt. Zeitlich zeigt die Bodenverformung eine signifikante Periodizität, die stark mit den Injektion- und Produktionsaktivitäten korreliert: Anhebung der Oberfläche während der Injektion und Absinken während der Produktion. Diese Studie liefert wichtige Referenzen für die frühzeitige Identifikation von Hochrisikobereichen, was die wissenschaftliche Steuerung von Injektion und Produktion unterstützt.
关键词
synthetische Apertur Radarinterferometrie; vollständiger Streukörper; Salzkavernspeicher; Bodenverformung; Gasinjektion und -produktion