Fallstudie: Shell Petroleum in Brunei
INSAR FÜR ONSHORE- UND OFFSHORE-ANWENDUNGEN BIETET EINE UMFASSENDE STABILITÄTSÜBERWACHUNG FÜR BOHRLOCHEN, RESERVOIRE UND ANLAGEN
Brunei Shell Petroleum (BSP) Geomatics arbeitet seit 2014 mit SkyGeo zusammen, um InSAR-Daten als operatives Werkzeug für geschäftliche Anwender bereitzustellen und zu implementieren.
Anfänglicher Bedarf: Luftspalt
Das ursprüngliche Ziel der Arbeit bestand darin, zu ermitteln, mit welcher Geschwindigkeit sich der Luftspalt der Plattformen im Laufe der Zeit verringert. Sobald der Luftspalt zu klein wird, sind umfangreiche Sanierungsarbeiten an einer Plattform erforderlich.
Bisher erfolgte die Kalibrierung mithilfe von Offshore-GPS auf vier repräsentativen Plattformen. Der GPS-Ansatz war jedoch mit sehr hohen Installationskosten verbunden und wies zudem eine sehr hohe Ausfallrate auf, sodass sein Einsatz auf allen Plattformen unwirtschaftlich war.
Mithilfe von InSAR haben wir die Stabilität aller Offshore-Plattformen anhand von drei hochauflösenden TerraSAR-X-Bildern aus der Ferne untersucht.
Offshore-InSAR und GPS
Damit dies funktioniert, haben wir die größte Herausforderung bei der interferometrischen Datenverarbeitung über Wasser erfolgreich gemeistert, nämlich den Korrelationsverlust im InSAR-Netzwerk, insbesondere bei größeren Bogenlängen. Um diese schwierige technische Herausforderung zu bewältigen, mussten wir jede einzelne Zeile des Codes genau verstehen und die SkyGeo-Verarbeitungskette optimieren.
Zur Überprüfung mussten wir unsere Daten mit den verrauschten Zeitreihen der beiden übrigen Offshore-GPS-Stationen abgleichen.
Nach mehreren Validierungsrunden genehmigte BSP Geomatics den Einsatz von InSAR als Standardverfahren zur Messung der Plattformstabilität und läutete damit eine neue Ära der Überwachung aller Plattformen ein. Gleichzeitig wurden die Investitionsausgaben auf dem bisherigen Niveau gehalten.
Bohrlochintegrität
Im Rahmen der damit verbundenen Arbeiten an Land haben wir die Untersuchung eines Bohrlochs mit lokalen Verformungsanomalien unterstützt. Beim Abgleich mit historischen Nivellierdaten stellten wir einige tatsächliche Abweichungen fest.
Durch sorgfältige Analyse der Muster im Vergleich zu unseren InSAR-Ergebnissen konnten wir feststellen, dass sich der Bezugspunkt der herkömmlichen Nivelliermessungen im Laufe des Beobachtungszeitraums um mehrere Zentimeter verschoben hatte.
Wir wenden unseren erweiterten Qualitätssicherungsprozess auf alle Bilder und Produkte an. Wir protokollieren und dokumentieren alle Verarbeitungsschritte und Zwischenergebnisse und halten uns dabei strikt an das technische Spezifikationsdokument für Geomatik mit der Nummer TS-015, Rev. 3: „InSAR-Überwachung geodätischer Deformationen“.
„Mit SkyGeo bieten wir eine deutlich verbesserte Plattformpositionsüberwachung auf globaler Ebene. Dies ist eine unverzichtbare Ergänzung zu unseren bisherigen GPS-Messungen.“
Maarten Bomers, Leiter der Abteilung Geomatik, BSP
Das Geomechanik-Team setzt InSAR ein, um Erkenntnisse für Strategien zur Reservoirerschöpfung zu gewinnen
In den folgenden Jahren lernten immer mehr Anwender den Umgang mit InSAR. Wir haben bei allen großen Offshore-Feldern direkt mit dem geomechanischen Team zusammengearbeitet, um es bei der Verfeinerung seines geomechanischen Modells zu unterstützen.
Die Plattformen dienen nun als Indikatoren für die Senkungen und Hebungen, die sich auf dem Meeresboden infolge der oft in einzelne Kompartimente unterteilten Verdichtung des Lagerstättengesteins ereignen.
Diese validierten Modellvorhersagen bzw. Datenpakete wurden anschließend speziell zur Unterstützung der Lagerstättenplanung bei Produktionsentscheidungen zur Produktionsbeschleunigung und Druckentlastung bereitgestellt.
InSAR-Akademie
Um die BSP-Richtlinie zum Wissenstransfer zu unterstützen und die Nutzung des Datensatzes im Unternehmen zu fördern, hat Geomatics bereits dreimal eine mehrtägige InSAR-Akademie für verschiedene interne Anwender veranstaltet. Dabei fanden zweimal Präsenzschulungen und einmal eine Fernschulung statt. Die halbjährlichen Fernschulungen für BSP-Mitarbeiter sind Teil der stetig wachsenden Verbreitung von InSAR im Unternehmen.
Beispiel einer aus TSX-Daten abgeleiteten InSAR-Deformationskarte einer Plattform. Diese dient zur Beurteilung des Luftspalts und der strukturellen Integrität. Einfügung: Längsschnitt der kumulativen Verringerung des Luftspalts. Wir können dies über einen größeren Bereich und für eine große Anzahl von mehr als 100 Plattformen untersuchen.
Details
Branche: Energie
Anwendungsfall: Brunnen, Lagerstätten und Anlagen
Produkt:Offshore-PSI, Verifizierung und Validierung, Inversion
Beispiel einer aus TSX-Daten abgeleiteten InSAR-Deformationskarte über mehreren Offshore-Plattformen zur Bewertung der Verdichtungsraten des Lagerstättengesteins und zur Validierung geomechanischer Modelle der Druckentlastung.
Fallstudien aus der Öl- und Gasbranche
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Berry Petroleum
Mithilfe der hochfrequenten InSAR-Überwachung kann Berry Petroleum Absenkungs- und Hebungsmuster auf seinen Feldern erkennen, wodurch Ingenieure die Injektionsstrategien optimieren und das Risiko von Bohrlochschäden und Umweltvorfällen verringern können.
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NAM
Durch die langfristige InSAR-Überwachung in der Region Groningen gewinnt die NAM detaillierte Erkenntnisse über Bodensenkungen und das Verhalten der Lagerstätten, was die Bewertung des Erdbebenrisikos und die Berichterstattung an die Aufsichtsbehörden unterstützt.
Häufig gestellte Fragen
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Mithilfe von InSAR lassen sich Boden- oder Strukturbewegungen im Millimeterbereich über große Offshore-Gebiete hinweg anhand von Satellitenradardaten aus der Ferne messen. Dadurch ist es möglich, mehrere Plattformen gleichzeitig zu überwachen, ohne an jeder einzelnen Struktur Geräte installieren zu müssen. Bei Offshore-Anlagen, bei denen GPS-Sensoren teuer oder schwer zu warten sind, bietet die Satellitenüberwachung eine kostengünstige Möglichkeit, Bodensenkungen zu verfolgen und Veränderungen zu erkennen, die die strukturelle Integrität beeinträchtigen könnten.
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InSAR-Messungen werden routinemäßig anhand bodengestützter Instrumente wie GPS- und Nivellierdaten validiert. In vielen Projekten stimmen die per Satellit gemessenen Verformungsmuster eng mit den GPS-Messungen überein, was Vertrauen in die Ergebnisse schafft und gleichzeitig die Erfassung eines weitaus größeren Gebiets zu geringeren Kosten ermöglicht.
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Die Deformationsüberwachung liefert Erkenntnisse darüber, wie sich Bodensenkungen oder Veränderungen der Oberflächenbeschaffenheit auf Offshore-Anlagen auswirken können. Diese Erkenntnisse können genutzt werden, um geomechanische Modelle zu verbessern, Infrastrukturmaßnahmen zu steuern und Entscheidungen im Bereich der Lagerstättenplanung im Zusammenhang mit der Förderplanung zu unterstützen.