Tilbake til søkeresultatene

FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek

Advanced sonar methods for detecting and monitoring marine gas seeps

Tildelt: kr 3,1 mill.

Effektiv og pålitelig overvåkning av havbunnen for å oppdage og eventuelt sette i gang tiltak for å begrense lekkasje av gass er en stor og viktig utfordring. Dette er særlig aktuelt med tanke på satsingen på langtidslagring av CO2. De akustiske egenskapene til gassbobler i vann gjør sonar til et svært godt egnet verktøy til dette formålet. Det er godt kjent at gassbobler i vannsøylen er synlige i flere ulike typer sonarbilder, og det finnes mange studier som bekrefter dette. Derimot er det begrenset kunnskap om hvordan man kan optimalisere sonarens evne til å detektere og karakterisere gassbobler. I dette prosjektet bruker vi egenskapene til gassbobler i vann for å optimalisere algoritmer og foreslå nye og bedre akustiske metoder for gassdeteksjon og karakterisering. Egenskapene vi bruker er bl.a. signalstyrke, frekvensrespons, fordeling av bobler i vannkolonnen, og boblenes bevegelse. Målet er å bidra til mer pålitelig og forutsigbar kartlegging og overvåking av områder hvor man enten forventer forekomster av gass, eller ønsker å verifisere at det ikke er gassbobler tilstede. Potentielle anvendelsesområder inkluderer miljøovervåkning for å kartlegge mengden av drivhusgasser som siver inn i havet, effektiv og pålitelig overvåkning av CCS lagringsfelt, og overvåkning av menneskeksapte konstruksjoner relatert til olje- og gassproduksjon. Hittil har det blitt utarbeidet to nye metoder for automatisk deteksjon av gassbobler i vann - den ene metoden baserer seg på bruk av en interferometrisk sidescan sonar, den andre metoden er en tilpasning av syntetisk aperture sonar (SAS) prosessering. Vi har også analysert data fra en bredbåndet sonar for å utvikle en bedre forståelse av hvordan frekvensavhengigheten til bobler i vann kan utnyttes for sikrere deteksjon og klassifisering av gasslekkasjer. Til slutt har vi forelått en ny måte å ta i bruk eksisterende teknologi for å forbedre dens evne til å oppdage små gasslekkasjer i vann. Metoden baserer seg på å måle den romlige koherensen til det akustiske feltet som mottas av et ekkolodd, og bruke denne tilleggsinformasjonen sammen med det tradisjonelle ekkogrammet for å oppnå en sikrere deteksjon og bedre forståelse av havmiljøet.

With the increasing challenges related to CO2 emissions, extensive research is being directed toward CO2 storage in subsea reservoirs. There are several operational storage sites including the Utsira Formation above the Sleipner field, Norway. This has cr eated a need for reliable monitoring methods to ensure that the injected CO2 stays in the reservoir as intended. The main monitoring strategy today is time-lapse seismics, where subsurface layers down to the reservoir are imaged at intervals of one year o r more. While seismic studies can reveal information about the long-term movement of the gas, these studies are time-consuming and costly and do not offer detailed information about potential gas seeps at the seafloor. The acoustic properties of gas mak e sonar a highly suitable method for detection and localization of gas seeps at the seafloor. Existing sonar methods can detect gas seeps, but are not well suited for large-scale monitoring. The main objective for this project is to develop new reliable a nd cost-effective sonar methods for monitoring gas seepage into the oceans, based on specific properties of the gas. Expertise in acoustics, signal processing, and geosciences will be combined in an effort to reach our objectives. These methods will compl ement but not replace seismic studies. Three main research tasks are defined - Investigation of acoustic and spatio-temporal properties of gas seeps - Adaptive sonar processing targeted toward gas seep detection - Synthetic aperture sonar (SAS) process ing for gas seep detection The project will have access to unique sonar data from the Sleipner field, and from several natural gas seeps. This data was acquired using an autonomous underwater vehicle carrying a sidescan sonar with SAS capabilities. The results of these studies should be of interest nationally and internationally for improved monitoring of existing and future CO2 storage sites, as well as for environmental monitoring of the seafloor.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek