《监测在海底碳捕获和储存中的关键作用》

  • 来源专题:深海资源开发
  • 编译者: 徐冰烨
  • 发布时间:2024-10-10
  • 识别关键监控位置

    监测海底环境中的二氧化碳涉及物理海洋学、化学和海洋生物学的棘手组合。出发点是二氧化碳迅速溶解在水中,通常在任何逃逸两到三米以内,这使得直接测量不足以进行有效监测。这一点,以及其他挑战,如水流和潮汐效应引起的混合,以及其他重要水下指标的季节性变化,需要采取多管齐下的方法进行检测和监测。

    为了建立有效的海底监测战略,首先确定需要密切观察的地区至关重要。这些可能包括:高风险区域,如注射井口周围已知穿过基质的地质路径,如断层、烟囱或水库边界人造海底基础设施(例如,运输管道、法兰点、歧管、终端等)海底二氧化碳监测的复杂性

    对海底CCS站点的有效监测涉及两个关键阶段:

    基线相位监测:

    这个初始阶段对于了解水柱中某些特性的自然、季节性和每日变化至关重要,这些变化可以帮助解释关键位置自然产生的二氧化碳水平或其他指标属性的波动。下文将讨论这些其他指标属性,但需要在注射阶段开始前进行基线监测,以建立“正常”的记录,以帮助识别任何未来的异常。

    理想情况下,在开始任何二氧化碳注射之前,这个基线阶段持续整整12个月。

    注射阶段监测:

    一旦二氧化碳注入过程开始,持续监测对于检测关键地点的任何潜在漏洞至关重要。

    这两个阶段都需要连续的高频数据收集——理想情况下是全年每天每小时的样本——以准确捕捉更短的每日和更长的季节性时间段的变化。这种细节水平对于帮助区分自然波动和潜在遏制损失是必要的,同时最大限度地减少误报,并确保没有重大逃生未被发现。

    海上CCS监测的先进技术

    Sonardyne和我们的姐妹公司Wavefront和EIVA处于海底CCS项目技术的前沿。我们的几种尖端技术可以用于形成系统中的系统方法,目的是有效地远程监控海上CCS站点。这些包括:

    化学着陆器

    我们先进的独立电池供电的海底着陆器可用于持续监测关键的水性能。它们以我们的Origin 600 ADCP为特色,以监测当前速度和方向,同时结合来自第三方传感器的数据来测量CO2、pH值、硝酸盐、盐度和溶解氧的变化。其他可选传感器,如用于海洋哺乳动物监测的水听器或微地震设备,可根据需要纳入。

  • 原文来源:https://www.sonardyne.com/the-critical-role-of-monitoring-in-subsea-carbon-capture-and-storage/
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    • 海底碳捕获和储存(CCS)系统将受益于解决其独特挑战的新准则。IOGP海底小组委员会发布了IOGP报告665-1 CCS系统的海底屏障和隔离理念,这是CCS系统的海底屏障和隔离理念的指南。它以IOGP报告665为基础,旨在为设计师和运营商提供一个框架,为各种项目创造障碍和隔离理念。由于在海底CCS方面的行业经验有限,该指南巩固了现有的行业知识,帮助组织更快地学习并告知新来者。 IOGP海底CCS专家组联合主席Ryan Gola(埃克森美孚)和David Saul(bp)在一次采访中分享了他们的见解。 Ryan解释了这项新准则背后的意图:“这项工作背后的目的是为海底CCS系统设计师和运营商制定指导和框架,以便他们为不同类型的项目创建屏障和隔离理念。总体目标是解决现有碳氢化合物系统设计和二氧化碳系统设计差异的根本问题,包括出于安全、环境和运营原因需要不同之处,以及出于优化目的需要不同之处。” “通过提供有关设计考虑因素和基于风险的指导的详细信息,本指南帮助用户为海底CCS系统特有的挑战选择适合目的的解决方案。它解决了几个关键挑战,包括不同场景中的屏障测试方法,以及对设备功能需求的评估,如海底树中的井下安全阀和交叉流路。” 行业利益相关者,包括运营商和监管机构,获得了重大利益。他继续说:“这是围绕海底CCS系统屏障和隔离设计达成行业共识的第一次尝试。”“通过与本指南保持一致,我们期望该行业将看到通常与使用通用设计理念相关的好处,例如通过保持共同的最低要求来提高安全性,并通过持续改进来提高可靠性,因为在核心层面,设计将是相似的。理想情况下,如果不同地区的监管机构制定与本指南一致的障碍法规,那么这将促进系统设计之间的另一个共同性,并建立行业的集体运营经验。” IOGP海底CCS专家组联合主席David Saul(bp)补充说:“该指南旨在快速有效地告知新移民海底CCS。” “它还希望从现有的CCS或类似的石油和天然气活动中吸取经验教训。我们的次要意图是比碳氢化合物部门更快地加快标准化。目前在海底CCS方面的经验有限,该指南将现有的行业知识整合到一个地方,帮助人们和组织更快地学习。 “本指南为从事海底CCS系统设计的运营商和供应商提供了一个标准框架。关于标准组织,我们已经看到了API和ISO对我们的工作整合到其现有设备标准中的兴趣。” IOGP制定这些准则的努力是海底CCS系统标准化和优化方面向前迈出的重要一步。通过解决与CCS相关的独特挑战和风险,这些准则为设计师、运营商和监管机构提供了一个宝贵的框架,为海底CCS系统的安全和可靠性做出了贡献。
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    • 编译者:李扬
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    •    位于华盛顿州Sequim的美国能源部太平洋西北国家实验室(PNNL)设施已开始从海水中去除酸,允许海水吸收和储存二氧化碳(CO2) 从大气中。该系统大约相当于一个集装箱的大小,代表了研究缓解气候变化和海洋酸化方法的重要一步。     二氧化碳去除系统背后的技术是由初创公司Ebb Carbon开发的,该公司与PNNL,NOAA的太平洋海洋环境实验室,NOAA气候,海洋和生态系统研究合作研究所(CICOES)和华盛顿大学的Salish海洋建模中心合作。资金由NOAA的海洋酸化计划以及美国能源部的水力技术办公室(WPTO)和ClimateWorks基金会提供。