Точная инверсия деформации поверхности солевых газовых хранилищ с FS-InSAR и анализ пространственно-временной эволюции
摘要
В Китае остро стоит проблема дисбаланса между спросом и предложением природного газа и высокой потребностью в пиковом регулировании, поэтому подземные газовые хранилища стали ключевой инфраструктурой обеспечения стабильных поставок. Однако солевой ползучести породы под высоким давлением в солевых хранилищах вызывает значительные деформации поверхности, что серьезно угрожает безопасности эксплуатации. Поэтому точное получение информации о деформациях поверхности является важным условием обеспечения безопасной и стабильной работы. В работе на основе технологии FS-InSAR и 79 серий спутниковых радарных изображений Sentinel-1 за период с августа 2021 по август 2024 года выполнена детальная инверсная реконструкция полей деформаций поверхности солевого газового хранилища, проанализировано пространственное распределение деформаций и проведено сравнение с данными по закачке и добыче газа для изучения временной эволюции деформаций. Результаты показывают, что технология FS-InSAR позволяет получить высокоточные и плотные данные о деформациях для территорий с водоемами и сельхозугодьями, с плотностью мониторинга до 1121 точка/км², реализована полно-спектральная мониторинг деформаций, кроме водных объектов. 28 уровневых измерений подтвердили, что стандартное отклонение разницы между результатами InSAR и нивелированием составляет 2,9 мм/год. Разные зоны хранилища показывают разные характеристики деформации: старые камеры имеют прогиб до 82 мм/год; новые камеры – меньшие прогибы, преимущественно 10-20 мм/год, что связано с применением современных технологий создания камер, включая газовые и водные инъекции. Временная динамика деформаций имеет четкий периодический характер, тесно связанный с операциями закачки и добычи газа: подъем поверхности при закачке и понижение при добыче. Исследование предоставляет важные данные для раннего выявления зон с высоким риском деформаций, что способствует научному управлению процессами закачки и добычи.
关键词
радиоинтерферометрия синтезированной апертуры; полностью рассеянное тело; солевые газовые хранилища; деформация поверхности; закачка и добыча газа