O enorme vazamento de gás natural no Aliso Canyon iluminou a envelhecida infraestrutura de gás natural da Califórnia. E cinco anos de seca extrema também afetaram os dutos de transmissão. Agora, o Laboratório Nacional Lawrence Berkeley do Departamento de Energia (Berkeley Lab) recebeu US $ 4,6 milhões da Comissão de Energia da Califórnia para dois projetos que visam melhorar a segurança e a confiabilidade do sistema de gás natural do estado.

O primeiro projeto, liderado por Yingqi Zhang, receberá US $ 3 milhões para desenvolver uma abordagem mais abrangente para a gestão de riscos, baseado na integração de dados em tempo real e modelos científicos. O segundo projeto, liderado por Jonny Rutqvist, receberá US $ 1,6 milhão para desenvolver uma nova metodologia 3-D para identificar e monitorar áreas com alto risco de deformação do solo causada por afundamento.

"Os poços e dutos de gás natural da Califórnia enfrentam riscos que podem causar danos potenciais ou eventos catastróficos, "disse Zhang, um hidrogeologista. "Há uma necessidade urgente de um sistema de gestão de risco que seja completo, robusto, e confiável, o que facilitará a detecção precoce de danos e a prevenção de vazamentos. "

Zhang e Rutqvist são cientistas da Área de Ciências Ambientais e da Terra do Berkeley Lab. Zhang liderará uma equipe multidisciplinar de cientistas que desenvolverá e demonstrará um sistema que visa ajudar os operadores de instalações e gerentes de risco a caracterizar, modelo, e gerenciar a segurança e integridade da infraestrutura de armazenamento subterrâneo de gás natural.

Modelos científicos para gerenciar riscos

A Califórnia tem 14 instalações de armazenamento subterrâneo em 12 campos com capacidade de 385 bilhões de pés cúbicos de gás natural. Existem cerca de 350 poços ativos nesses campos, muitos dos quais são usados ​​atualmente para gás natural, mas foram projetados para a produção de petróleo e gás e construídos antes de 1970. Além de vazamentos em poços, terremotos, deslizamentos de terra, e o fraturamento do caprock também pode causar danos potenciais às instalações de armazenamento de gás natural e possível vazamento de gás natural.

"A forma como esses poços foram construídos décadas atrás pode não ser adequada para os padrões de hoje, "Zhang disse." Os estresses que eles encontram hoje quando usados ​​para injeção e retirada de gás natural não foram considerados durante o processo original de projeto do poço. "

O sistema de Zhang - apelidado de Sistema Integrado de Gerenciamento de Risco e Suporte à Decisão (IRMDSS) - mesclará tecnologias de monitoramento avançadas com modelos científicos para avaliar continuamente os riscos e fornecer detecção precoce de vazamentos. Ele também identificará ameaças potenciais ao sistema, auxiliar os operadores das instalações com o gerenciamento de dados e análise de tendências, e, eventualmente, ajudá-los a avaliar as opções destinadas a prevenir vazamentos ou mitigar riscos.

Em outras palavras, IRMDSS será projetado para permitir que os operadores sejam mais proativos na tomada de medidas preventivas desde o início, em vez de corrigir um problema depois que ele ocorre. "Comparado com os métodos atuais de análise de risco, IRMDSS fornece uma abordagem mais quantitativa, análise prospectiva com tecnologias avançadas, "ela disse." Planejamos incorporar dados em tempo real para atualizar nosso modelo e atualizar nossas previsões. "

Como parceiro oficial do projeto, o utilitário Southern California Gas trabalhará com a equipe para testar e demonstrar IRMDSS em uma de suas instalações subterrâneas de armazenamento de gás natural.

Como a seca levou à deformação do solo

Para piorar as coisas para os encanamentos antigos do estado, a seca extrema levou a grandes aumentos no bombeamento de águas subterrâneas, o que, por sua vez, resultou em taxas de subsidência sem precedentes. A Pacific Gas and Electric Company (PG&E) disse que cerca de 50 milhas de seus dutos de gás natural podem ser afetados por afundamento.

A Califórnia importa atualmente cerca de 90 por cento de seu gás natural, e espera-se que a mudança climática apenas aumente a dependência do estado das águas subterrâneas. "Uma compreensão e avaliação fundamentais dos possíveis impactos nas linhas de transmissão de gás natural são críticas para a avaliação e monitoramento de riscos, "Disse Rutqvist.

Berkeley Lab e InfraTerra Inc., em colaboração com o Laboratório de Propulsão a Jato, PG&E, e Recursos Naturais do Canadá, irá desenvolver uma nova metodologia que combina em grande escala, pesquisas de sensoriamento remoto de última geração vinculadas a modelagem avançada e análise inversa da deformação do solo. Um avanço importante desta tecnologia é considerar as deformações do solo totalmente 3-D e seu impacto nos dutos, incluindo componentes horizontais (laterais) e verticais da deformação da superfície.

Mapas de deformação de superfície serão integrados com mapas geológicos, hidrológico, e dados de engenharia da infraestrutura de gás natural por meio de um sistema de informações geográficas (SIG).

"Vamos combinar toda essa análise e tentar chegar a uma metodologia preditiva para prever o risco para a infraestrutura de gás natural representado por futuros cenários de subsidência relacionados com a seca, "Disse Rutqvist.

Ambos os projetos não apenas reduzirão os custos e fornecerão maior confiabilidade ao sistema de gás natural, mas também minimizarão os vazamentos de metano e, portanto, reduzirão as emissões de gases de efeito estufa e protegerão a saúde pública.

"Nossa equipe tem muita experiência em tecnologia de monitoramento avançado e modelagem, "disse Zhang." É muito empolgante podermos usar nosso conhecimento para resolver um problema real. Esperamos que a aplicação de nosso sistema resulte em custos de mitigação mais baixos - e evite interrupções em nosso fornecimento de energia. "