Zwiększona moc narzędzi wizualizacyjnych - System ANGEL

ITT dostarczyło najlepszych w branży zdjęć, które zwiększyły bezpieczeństwo i rentowność operacji wydobycia gazu naturalnego.

Dla operatorów podziemnych rurociągów przesyłowych i/lub naziemnych urządzeń przetwarzania gazu naturalnego, wyszukiwanie i naprawianie niekontrolowanych emisji i wycieków, jest z biznesowego punktu widzenia zadaniem krytycznym celem zapewnienia bezpieczeństwa , jak również ochrony środowiska naturalnego, zarządzania zasobami energetycznymi oraz poprawiania rentowności operacyjnej. Dodatkowo dla osób zaangażowanych w przemysł gazowy, znajdowanie miejsc emisji metanu pochodzących ze źródeł naturalnych, oprócz powodów wspomnianych powyżej, jest motywowane przez potencjalne późniejsze zyski z eksploracji takich złóż. Pytaniem podstawowym jest jak można przyspieszyć proces poszukiwania wycieków, emisji oraz podejmowania działań w tym zakresie? Coraz więcej liderów tej branży zwraca się do ITT celem pomocy w usprawnianiu procesu detekcji wycieków oraz narzędzi wizualizacyjnych, które pomogą w podjęciu istotnych decyzji biznesowych w jak najkrótszym czasie.

Wizualizacja wycieków w przesyle gazu ziemnego… przed wystąpieniem pęknięcia

Aby rozwiązać to ciągłe wyzwanie, firma ITT stworzyła aplikację Airborne Natural Gas Emission Lidar (ANGEL) Services, zapewniając bezpieczną i opłacalną drogę do szeroko zakrojonych badań z powietrza, wycieków z sieci rurociągów podziemnych, z jednoczesnym zachowaniem wysokiego poziomu dokładności tych operacji. Aplikacja ANGEL łączy w sobie szybkość, efektywność i praktyczność monitorowania wizualnego sieci przesyłowej na poziomie konwencjonalnych narzędzi do badań nieszczelności. Wraz ze wzrostem świadomości, że przemierzanie na piechotę rurociągów przesyłowych w celu poszukiwania wycieków jest czasochłonne i nieefektywne, bardziej innowacyjni operatorzy rurociągów coraz częściej zlecają innym firmom wykrywanie nieszczelności i wykonywanie usług w zakresie opracowania zaawansowanych wizualizacji. Jedną z takich firm jest Northern Natural Gas (NNG) w Omaha, Nebraska.

NNG uznało dodatkowo, że inspekcje rurociągów celem dokonania okresowych badań nieszczelności oraz potwierdzenia spełniania wymagań amerykańskiego Departamentu Transportu jest bardzo trudnym zadaniem. Dlatego NNG zleciła do firmy ITT wykonanie badań lotniczych szczelności poszczególnych segmentów rurociągu. Już po pierwszym locie rozpoznawczym nad segmentem rurociągu NNG, ITT wykryło i wskazało nowy podziemny wyciek. Na podstawie zebranych danych, NNG przedstawiło dokładną lokalizację przestrzenną wraz z wizualizacją główne nieszczelności rurociągów podziemnych. Znaleziony podczas dochodzenia wyciek stanowił poważne zagrożenie. "Te pęknięcia prawdopodobnie nie zostałaby odkryte nawet w ciągu następnego roku, kiedy rurociąg zostałby poddany następnej zaplanowanej kontroli. Jednak poprzez wykorzystanie narzędzia ITT, problem szczelności rurociągu został szybko zidentyfikowany i uniknięto potencjalnej katastrofy" - powiedział Jeff Cullison, regionalny specjalista ds. rurociągu.

Zrealizowane wizualizacje obrazują:

• wykryty metan wraz z lokalizacją
• koncentrację gazu w ppm-m
• mapy konturowe koncentracji gazu
• lokalizację i otoczenie osi schowanej części gazociągu
• wyróżnione kolorem różne i drogi w pobliżu rurociągu
• efekt skanowania lidarem (z użyciem absorbcji promieniowania laserowego DIAL)

Wizualizacja emisji gazu w infrastrukturze

Podobnie jak przy naturalnych gazociągach przesyłowych, operatorzy takich instalacji gazu ziemnego – jak np. stacje sprężania – muszą przeprowadzać okresowe badania szczelności na każdym z obiektów infrastruktury. Podczas gdy tradycyjne metody naziemnego wykrywania nieszczelności w zakładach są bardzo czasochłonne i nieefektywne, wiele nieszczelności instalacji nie jest wykrywanych.

Sprzęt i infrastruktura w zakładach przetwórstwa gazu często osiągają ogromne rozmiary, nawet kilkadziesiąt metrów wysokości (zbiorniki, kominy, parowniki, skraplacze i inne). Stan tej infrastruktury może się pogorszyć i spowodować wyciek na dowolnej wysokości, nie tylko na poziomie ziemi. System ANGEL firmy ITT umożliwił przeprowadzenie lotniczych badań nieszczelności, dokonując pomiarów obszaru pod samolotem aż do poziomu ziemi. Narzędzia wizualizacyjne ITT pozwoliły operatorom na dokładne określenie przestrzennej lokalizacji emisji ulotnych - dodając dwuwymiarową wizualizację trójwymiarowych instalacji gazowych - nawet, jeśli emisje te mają miejsce wysoko nad ziemią i są niedostępne dla tradycyjnych urządzeń.

Firma El Paso Corporation, to jeden z klientów przesyłowych gazu naturalnego, który zawarł umowę z ITT w celu przeprowadzenia badań lotniczych w zakresie wykrywania nieszczelności, w szczególności dotyczyły one sieci Tennessee Pipeline (TGP). Pod koniec 2008 roku, ITT wykryło emisję w placówce TGP, wskazało miejsce wycieku i wykonało odpowiednie wizualizacje. Rozumiejąc, że znalezienie nieszczelności na tym obiekcie może być trudnym zadaniem, Martin Melchor, główny analityk i dyrektor ds. serwisu w EL Paso Corporation powiedział "To, czego szukamy, to występujące emisje ulotnych gazów, których nie jesteśmy w stanie zobaczyć".
Operatorzy instalacji naziemnych nastawieni są na odnajdowanie i usuwanie wycieków, z tych samych powodów, jak przy rurociągach podziemnych: bezpieczeństwo, zarządzanie środowiskowe i odpowiedzialność finansowa. Anders Johnson, dyrektor ds. planowania i kontroli gazu TGP mówi:
"W dalszym ciągu nie do przyjęcia jest doprowadzanie do utraty gazu ziemnego – zarówno z punktu widzenia ochrony środowiska jak i naszej odpowiedzialności względem tych, którym dostarczamy gaz".
Biorąc pod uwagę fizyczne właściwości metanu, znalezienie wycieków może stanowić wyzwanie.
"To jasne, że jeżeli mamy wyciek, w wielu przypadkach nie możemy go zobaczyć".

Firma ITT i w tym przypadku dostarczyła klientowi informacji o lokalizacji wycieków oraz wizualizację obszaru emisji, który wykryto przy pomocy systemu ANGEL, włączając mapę konturową ilościowego stężenia metanu.

Wizualizacja źródła emisji metanu w poszukiwaniach gazu ziemnego

Naturalnym źródłem metanu są pokłady węgla. Gaz w tym przypadku wydostaje się z ziemi do atmosfery. Pod ziemią metan przenika naturalne pokłady węgla i wydostaje się w wielu obszarach przez budowę geologiczną terenu, zmieniając poziom wód gruntowych i prowadząc do innych działań, które są związane z zawartością lub uwalnianiem uwięzionych gazów. Metan taki zanim wydostanie się do atmosfery, można przechwytywać ze względów bezpieczeństwa, ochrony środowiska lub czerpania zysków z późniejszej sprzedaży. Należy jednak znać dokładną lokalizację jego sączy. Często sącza te są zlokalizowane na wielkich połaciach nierównych terenów. Jedną z organizacji, która zawarła umowę z ITT celem lokalizowania sączy metanu z pokładów węgla jest Southern Ute Indian Tribe (SUIT). Uprzednio SUIT zatrudniał naziemny pieszy zespół badaczy, który pobierał próbki gazu na działce o powierzchni blisko 90 mil kwadratowych. Jednak sama wielkość obszaru, trudny teren i konieczność ograniczenia pobieranych próbek oznaczała, że nie wszystkie sącza metanu mogły być zidentyfikowane.

Liczne prywatne posiadłości oraz przedsiębiorstwa rozsiane po całym terenie, a także bezpieczeństwo mieszkańców i turystów motywują SUIT do poszukiwania najlepszych możliwych informacji na temat lokalizacji przenikania metanu na tych ziemiach, w tym na gruntach publicznych. Dodatkowo, sprzedaż metanu jest ważnym źródłem dochodów SUIT. W końcu, ograniczenie źródeł emisji dla przyszłej produkcji jest również ważnym czynnikiem w zakresie zarządzania ochroną środowiska; jako gaz cieplarniany, metan ma 20 razy większy potencjał cieplarniany, niż dwutlenek węgla.

W ciągu zaledwie kilku tygodni, system ANGEL pomógł zrealizować badania całego terenu Outcrop Fruitland wykorzystując mały samolot Cessna Caravan z zamontowanym lidararem absorbcji różnicowej (DIAL). W swym podejściu do wykrywania sączy metanu, ITT w 100% zbadało teren i zapewniło SUIT, że żadne źródło emisji nie zostało pominięte, a tym samym spełniło potrzeby klienta w zakresie bezpieczeństwa i zarządzania środowiskiem. Dane z badań emisji w powietrzu oraz rozwiązania w zakresie obrazowania danych w aplikacji IDL, pozwoliły SUIT zlokalizować miejsca, intensywność, wykonać charakterystyki i określić kierunek pióropuszy gazu stworzonych przy naturalnej emisji metanu. Dzięki tym istotnym informacjom, SUIT może teraz precyzyjnie określać priorytetowe obszary sączy metanu które mają być eksplorowane.
"Analizy lotnicze pozwoliły nam po raz pierwszy dokonać wizualizacji sączy i pióropuszy, dając nam unikatową perspektywę tego, co się dzieje na poziomie ziemi. Fachowcy z ITT znaleźli wiele obszarów z sączami, o których istnieniu nie wiedzieliśmy" – powiedział Bill Flint, starszy inżynier naftowy SUIT.