Simulierte Methanemissionsdetektionsfähigkeiten von kontinuierlichen Überwachungsnetzwerken in einer Öl- und Gasproduktionsregion

Simulationen der atmosphärischen Dispersion von Methanemissionen wurden für eine Region erstellt, die 26 Öl- und Gasproduktionsstandorte im Permian Basin in Texas enthält. Virtuelle Methansensoren wurden an 24 der 26 Standorte platziert, mit höchstens 1 Sensor pro Standort. Kontinuierliche und intermittierende Emissionen von jedem der 26 Öl- und Gasproduktionsstandorte wurden über 4 wöchentliche meteorologische Episoden simuliert, die repräsentativ für Winter-, Frühling-, Sommer- und Herbstmeteorologie waren. Die Kompromisse zwischen der Anzahl der Sensoren und der Präzision der Sensoren, die erforderlich sind, um Methanemissionen von 1 bis 10 kg/h zuverlässig zu erkennen, wurden charakterisiert. Insgesamt konnten 15 Sensoren, die in der Lage sind, Konzentrationssteigerungen von 1 ppm nachzuweisen, Emissionen an allen 26 Standorten in allen 4 wöchentlichen meteorologischen Episoden identifizieren, wenn die Emissionen kontinuierlich mit einer Rate von 10 kg/h waren. Weitere Sensoren oder Sensoren mit niedrigeren Nachweisgrenzen waren erforderlich, wenn die Emissionen intermittierend waren oder wenn die Emissionsraten niedriger waren. Die Sensitivität der erforderlichen Anzahl von Sensoren gegenüber Standortdichten in der Region, Methoden zur Berechnung der Emissionsdispersion, meteorologischen Bedingungen, Intermittenz der Emissionen und Emissionsraten wurde untersucht. Die Ergebnisse deuteten konsistent darauf hin, dass ein festes Überwachungsnetzwerk mit ungefähr einem kontinuierlichen Monitor pro Standort wahrscheinlich in der Lage ist, site-spezifische Methanemissionen im Bereich von 5–10 kg/h konsistent nachzuweisen.