Análise temporal das emissões de metano em campos petrolíferos com base em satélites hiperespectrais nacionais multifuentes

YANG Keyi ,  

HAN Ge ,  

HE Hu ,  

PEI Zhipeng ,  

MAO Huiqin ,  

LI Siwei ,  

CHEN Cuihong ,  

GONG Ruxiang ,  

GONG Wei ,  

摘要

As emissões de metano na indústria de petróleo e gás apresentam dois tipos: intermitentes (com alta variabilidade e aleatoriedade) e emissões contínuas. Uma única fonte de dados de satélite está limitada pelo número de observações eficazes, podendo perder eventos de emissões de metano altamente intermitentes. Este artigo utiliza dados de três satélites hiperespectrais nacionais, ZY-1E (Recurso-1 02D), GF-5B (GF-5 02) e GF-5A (GF-5 01A), equipados com o imageador hiperespectral avançado no visível e infravermelho de ondas curtas (AHSI), para detectar emissões de metano na bacia do Permiano dos EUA. Calculando a frequência de detecção da pluma (f) para analisar a persistência da fonte pontual, em conjunto com dados de fontes pontuais de metano fornecidos pela Carbon Mapper, analisa-se a variação temporal de fontes específicas, fornecendo assim informações detalhadas sobre a heterogeneidade espacial e a variabilidade temporal das emissões de metano na indústria de petróleo e gás. Os resultados experimentais mostram: (1) O experimento utilizando o algoritmo de filtro de correspondência L1 reponderado-ISTA apresenta precisão entre +18% e -16%, com resultados de inversão relativamente precisos. Paralelamente, foram quantificadas duas fontes localizadas na área de sobreposição em formato “品”, com erro médio de observação de 2,38%. (2) Foram detectadas 56 fontes pontuais de metano na área de estudo, com distribuição de aproximadamente 55,36% provenientes do processo de produção, aproximadamente 33,93% do processo de coleta e aproximadamente 10,71% do processo de processamento; a distribuição de emissões é de aproximadamente 58,19% provenientes da produção, 28,74% da coleta e 13,07% do processamento. (3) Entre as fontes detectadas, as de alta intermitência (0 < f ≤ 0,25) representam 77,97% em número e 67,35% no volume de emissões; as fontes de emissões mais persistentes (0,50 < f ≤ 1) representam 5,56% em número e 10,59% no volume de emissões. (4) As taxas de emissão das três fontes selecionadas apresentam todas o máximo em dezembro e o mínimo em agosto, possivelmente relacionado às flutuações sazonais da produção de petróleo e gás nos EUA (produção baixa de junho a agosto e alta em dezembro). (5) Além disso, foram detectadas 6 fontes pontuais de emissão de metano em três campos petrolíferos típicos em Haynesville, Rumaila e no campo petrolífero ocidental do Turcomenistão, onde existe uma fonte de emissão persistente no campo ocidental do Turcomenistão. Embora o número de passagens eficazes seja 2, as emissões de metano foram detectadas em ambas as imagens eficazes.

关键词

GF-5 02; GF-5 01A; Recurso-1 02D; detecção de fontes de emissão de metano; frequência de detecção de plumas; bacia do Permiano

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