CN117999572A - 用于温室气体排放量化和减少的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本文提出的系统和方法总体上涉及一种方法,所述方法包括向客户提供与温室气体减排目标相关的一项或多项建议。所述方法还包括从所述客户接收一项或多项温室气体减排目标。所述一项或多项温室气体减排目标涉及减少与所述客户相关联的一个或多个石油和天然气作业场所处的温室气体排放。所述方法还包括确定温室气体减排计划,以减少所述一个或多个石油和天然气作业场所处的所述温室气体排放,从而实现所述一项或多项温室气体减排目标。所述方法还包括执行实施所述温室气体减排计划的工作。所述方法还包括收集和分析温室气体排放测量结果,以确保所述温室气体减排计划已实现所述一项或多项温室气体减排目标。
Description
背景技术
本公开总体涉及温室气体排放量化和减少,且更具体地,涉及从上游和中游石油和天然气设施的气体排放量化和减少。
本章节旨在向读者介绍可与本技术的各个方面相关的技术的各个方面,本公开的各个方面在下文加以描述和/或要求保护。相信本论述有助于向读者提供背景信息,以促进更好地理解本公开的各个方面。因此,应当理解,这些声明应从这个角度进行阅读,并且不应被视为任何形式的承认。
甲烷是一种相对强的温室气体并且是天然气的主要成分。天然气的开采和加工过程不可避免地会产生一些甲烷排放,而这些排放会导致全球变暖,从而对气候变化产生重大影响。因此,上游/中游石油和天然气的运营商有兴趣减少来自其设施的甲烷排放。此类排放源于一系列设施(例如,从单口井到天然气加工厂)、来源(例如,有意排放到无意逃逸性泄漏)和设备(例如,罐、压缩机、阀门、气动控制器等)。因此,可以通过包括泄漏检测、泄漏修复、排气消除和数据管理的各种技术减少甲烷排放。事实上,可以使用众多各种各样的技术来测量和减少此类排放,特别是来自上游和中游行业的设施的排放。然而,需要提供一站式服务以一致的方式测量和减少客户的温室气体排放(例如,来自单一提供商)。
发明内容
下文陈述本文中所述的特定实施方案的综述。应理解,呈现这些方面仅是为了为读者提供这些特定实施方案的简要综述并且这些方面不旨在限制本公开的范围。
本公开的某些实施方案包括一种方法,所述方法包括向客户提供与温室气体减排目标相关的一项或多项建议。所述方法还包括从客户接收一项或多项温室气体减排目标。所述一项或多项温室气体减排目标涉及减少与客户相关联的一个或多个石油和天然气作业场所处的温室气体排放。所述方法还包括确定温室气体减排计划,以减少一个或多个石油和天然气作业场所处的温室气体排放,从而实现一项或多项温室气体减排目标。所述方法还包括执行实施温室气体减排计划的工作。所述方法还包括收集和分析温室气体排放测量结果,以确保温室气体减排计划已实现一项或多项温室气体减排目标。
本公开的某些实施方案还包括一种温室气体排放量化和减少系统,所述温室气体排放量化和减少系统具有被配置为执行计算机可执行指令的一个或多个处理器,其中所述计算机可执行指令在由一个或多个处理器执行时致使所述一个或多个处理器向客户提供与温室气体减排目标相关的一项或多项建议;接收由客户提供的一项或多项温室气体减排目标,其中所述一项或多项温室气体减排目标涉及减少与客户相关联的一个或多个石油和天然气作业场所处的温室气体排放;确定温室气体减排计划,以减少一个或多个石油和天然气作业场所处的温室气体排放,从而实现一项或多项温室气体减排目标;接收与一名或多名提供商员工为实施气体减排计划而执行的工作相关的信息;以及收集并分析温室气体排放测量结果,以确保所述温室气体减排计划实现所述一项或多项温室气体减排目标。
本公开的某些实施方案还包括一种计算机启用的方法,所述方法包括向客户提供与温室气体减排目标相关的一项或多项建议。所述计算机启用的方法还包括接收客户提供的一项或多项温室气体减排目标。所述一项或多项温室气体减排目标涉及减少与客户相关联的一个或多个石油和天然气作业场所处的温室气体排放。所述计算机启用的方法还包括确定温室气体减排计划,以减少所述一个或多个石油和天然气作业场所处的所述温室气体排放,从而实现所述一项或多项温室气体减排目标。所述计算机启用的方法还包括接收与一名或多名提供商员工为实施温室气体减排计划而执行的工作相关的信息。所述计算机启用的方法还包括收集和分析温室气体排放测量结果,以确保所述温室气体减排计划已实现所述一项或多项温室气体减排目标。
可关于本公开的各个方面对上述特征进行各种改进。另外的特征同样也可并入这些各个方面中。这些改进和另外的特征可单独存在或以任何组合形式存在。举例来说,下文关于所说明的实施方案中的一者或多者论述的各种特征可单独地或以任何组合形式并入到本公开的上述方面中的任一者中。上文呈现的简要综述旨在使读者熟悉本公开的实施方案的某些方面和上下文,而不限制要求保护的主题。
附图说明
在阅读以下详细描述并参考附图之后可以更好地理解本公开的各个方面,在附图中:
图1绘示了根据本公开的实施方案的示例性石油和天然气作业场所,所述石油和天然气作业场所可以包括可以用于监测石油和天然气作业场所处的温室气体排放和/或有关燃烧操作的气体排放的多个传感器;
图2绘示了根据本公开的实施方案的温室气体排放量化和减少系统,其包括被配置为促进各种温室气体排放量化和减少功能的一个或多个数据分析和处理模块;
图3绘示了根据本公开的实施方案的促进提供商员工与图2的温室气体排放量化和减少系统交互的计算装置的各种部件;
图4绘示了根据本公开的实施方案的由图2的温室气体排放量化和减少系统的各种数据分析和处理模块实现的示例性服务工作流;以及
图5是根据本公开的实施方案的用于由单个提供商的提供商员工提供温室气体排放量化和减少功能的过程的流程图。
具体实施方式
下文将描述本公开的一个或多个特定实施方案。所描述的这些实施方案仅是当前公开的技术的示例。另外,为了提供对这些实施方案的简要描述,说明书中可能不会描述实际实现方式的所有特征。应当了解,如同在任何工程或设计项目中一样,在开发任何此类实际实施方式时,都必须作出与实施方式特定相关的众多决定以实现开发人员的特定目标,诸如遵守系统相关和业务相关的约束,这些约束可能会随实施方式而变化。此外,应了解,这种开发工作可能是复杂且耗时的,但对受益于本公开的普通技术人员而言,这仍将是设计、制作和制造中的常规任务。
当介绍本公开的各种实施方案的要素时,冠词“一个”、“一种”和“所述”旨在意指存在一个或多个所述要素。术语“包含”、“包括”和“具有”旨在是包括性的,并且意味着可存在除所列要素之外的附加要素。另外,应理解,不意欲将对本公开的“一个实施方案”或“实施方案”的提及解释为排除也并入所列举特征的另外实施方案的存在。
如本文中所使用,术语“连接”、“连接的”和“与……连接”用于意指“与……直接连接”或“经由一个或多个元件与……连接”;并且术语“组”用于意指“一个元件”或“多于一个元件”。此外,术语“耦合”、“耦合的”、“耦合在一起”和“与……耦合”用于意味着“直接耦合在一起”或“经由一个或多个元件耦合在一起”。
另外,如本文所用,术语“实时”、“实时地”或“基本上实时”可以互换使用并旨在描述以没有任何人类可感知的操作间中断的方式执行的操作(例如,计算操作)。例如,如本文所用,与本文描述的系统相关的数据可以“基本上实时地”被收集、传输、和/或用于控制计算使得数据读取、数据传输、和/或数据处理步骤在系统操作期间(例如,当系统正在操作时)每秒发生一次、每0.1秒发生一次、每0.01秒发生一次或甚至更频繁地发生。另外,如本文所用,术语“自动的”和“自动化的”旨在描述所执行的操作例如由温室气体排放分析系统执行、导致由所述温室气体排放分析系统执行(即,仅由温室气体排放分析系统执行而无人为干预)。
可以使用众多分立的技术来减少从上游/中游石油和天然气设施的甲烷排放,包括用于捕获从储罐排放的气体的蒸气回收单元、用于操作气动装置的仪表空气单元以及各种传感器(例如,手持式嗅探器和摄像机、连续监测器、移动监测器)来识别逃逸性排放。还可以使用数字工具来比较不同技术的成本效益并管理所得数据。然而,迄今为止,还没有单个提供商整合这些活动。例如,客户通常会决定他们是否想要通过以下操作来减少他们的排放:安装蒸气回收单元,或使用卫星查找泄漏,或大量其他减少排放的方法。例如,如果客户选择使用卫星来定位泄漏,则他们会使用一个卫星测量提供商来告诉他们哪个井场正在泄漏,使用另一个提供商来识别设施上的哪个特定部件造成泄漏,以及使用第三家提供商来修复泄漏。
本公开的一方面是实现一站式温室气体排放减少和量化服务。具体地,这种整合的端到端服务包括测量排放率并以可能最有效的方式将这些排放率降低到客户定义的目标所需的所有活动。此外,在某些实施方案中,此端到端服务包括以可能最有效的方式将与燃烧相关的排放率降低到客户定义的目标。一般来说,此服务包括四个关键成分:作业规划、泄漏检测和修复、排气缓解和数据管理。本文描述的实施方案使提供商能够测量和减少温室气体排放和/或有关燃烧操作的气体排放,提供商识别满足客户减排目标的最具成本效益的方式,并执行减少排放所需的物理和数字工作,且然后测量和量化所得的排放。
图1绘示了示例性石油和天然气作业场所10,所述石油和天然气作业场所可以包括可以用于监测石油和天然气作业场所10处的温室气体排放和/或有关燃烧操作的气体排放的多个传感器12。例如,如图1中绘示,在某些实施方案中,传感器12可以包括火炬监测器12A、罐传感器12B、气体浓度监测器12C、压缩机健康状况监测器12D、结构监测器12E、过程监测器12F和/或气象传感器12G。然而,在其他实施方案中,传感器12可以包括能够提供与温室气体排放和/或有关燃烧操作的气体排放相关的数据的其他类型的传感器。此外,可以使用其他类型的数据来监测石油和天然气作业场所10处的温室气体排放和/或有关燃烧操作的气体排放,诸如在进行检测时的当日时间和当天的日出/日落时间,以及其他信息。
在某些实施方案中,可以使用一个或多个火炬监测器12A来监测石油和天然气作业场所10处的一个或多个火炬14的燃烧,以便通过将甲烷燃烧成二氧化碳来防止甲烷排放。在某些实施方案中,可以将一个或多个火炬监测器12A安装在一个或多个火炬14上或紧邻(例如,在几英尺内)一个或多个火炬14安装。如果火炬14未点燃或燃烧效率低下,则可能会发生大量甲烷排放。火炬14可以由许多不同类型的火炬监测器12A监测。例如,在某些实施方案中,火炬监测器12A可以包括一个或多个相机,所述相机可以检测到特定火炬14不存在火焰,从而指示特定火炬14未点燃。在某些实施方案中,一个或多个相机可以检测到存在从特定火炬14发出的黑烟,从而指示通过特定火炬14的低效燃烧。另外,在某些实施方案中,火炬监测器12A可以包括一个或多个热电偶或其他温度传感器,所述热电偶或温度传感器可以检测与特定火炬14相关的温度,从而指示特定火炬14未点燃或燃烧效率低下。另外,在某些实施方案中,火炬监测器12A可以包括一个或多个光传感器,所述光传感器被配置为检测靠近特定火炬14的光。另外,在某些实施方案中,火炬监测器12A可以包括一个或多个二氧化碳传感器以检测特定火炬14周围附近的二氧化碳浓度。特定火炬14附近的低二氧化碳浓度可以指示特定火炬14未点燃或燃烧效率低下。另外,在某些实施方案中,火炬监测器12A可以包括一个或多个流量传感器以检测进入特定火炬14的气流。进入特定火炬14的低流量可以指示特定火炬14没有像往常一样销毁尽可能多的甲烷。与火炬14的操作相关的任何这种非限制性条件列表都可以与本文描述的其他数据相关,以指示可能正在发生与火炬14相关的无意温室气体排放。
在某些实施方案中,一个或多个罐传感器12B可以用于监测石油和天然气作业场所10处的一个或多个储罐16(例如,储油罐或储水罐)的操作状态。在某些实施方案中,一个或多个罐传感器12B可以安装在一个或多个储罐16上,或紧邻(例如,在几英尺内)一个或多个储罐16安装。储油罐或储水罐也是甲烷排放的常见来源。例如,当储罐16上的采样孔打开时或当储罐16的减压阀打开得太频繁时,可能会发生这些排放。因此,在某些实施方案中,罐传感器12B可以检测某些储罐16的某些舱口打开还是关闭,某些储罐16的某些阀门打开还是关闭(以及打开或关闭的频率),以及储罐16的其他操作状态。在某些实施方案中,罐传感器12B可以包括一个或多个接触传感器以检测某些储罐16的某些舱口何时打开或关闭。另外,在某些实施方案中,罐传感器12B可以包括一个或多个相机以检测某些储罐16的某些舱口何时打开或关闭。另外,在某些实施方案中,罐传感器12B可以包括一个或多个罐压力计和/或液位计以检测某些储罐16内的罐压力和/或(例如,存储在某些储罐16中的水或气体的)罐液位,这可以指示减压阀是否正常运行。与储罐16的操作相关的任何这种非限制性条件列表都可以与本文描述的其他数据相关以指示可能发生与储罐16相关的无意温室气体排放。
在某些实施方案中,一个或多个气体浓度监测器12C可以用于直接监测石油和天然气作业场所10内的某些位置处的气体浓度。在某些实施方案中,可以在没有其他传感器的情况下使用气体浓度监测器12C来监测排放。然而,如本文更详细描述,在其他实施方案中,本文描述的其他传感器12可以用于补充由气体浓度监测器12C检测的气体浓度读数。虽然气体浓度监测器12C在理论上可以用于识别任何甲烷排放源,但是在实践中,可能需要考虑一些限制条件。例如,储罐16的排放通常发生在升高位置处,因此气体浓度监测器12C也应升高以最大化灵敏度。然而,安装气体浓度监测器12C的空间通常很小,特别是在危险区域之外。类似地,在理想情况下,气体浓度监测器12C应该相对远离火炬14定位,以避免被火炬14的热量损坏;然而,甲烷浓度监测器12C的灵敏度会随着距离的增加而降低。在某些实施方案中,气体浓度监测器12C可以主要用于监测从除火炬14或储罐16之外的源的气体排放。在某些实施方案中,气体浓度监测器12C可以包括光声传感器、金属氧化物传感器、催化传感器、固态传感器、红外光谱仪、分子特性光谱仪(MPS)、微机电系统(MEMS)传感器、带间级联发光装置,或被配置为直接检测气体浓度的任何其他传感器。根据传感器类型,气体浓度监测器12C可以使用化学、物理或其他过程将所测得的变量转换为电信号。
在某些实施方案中,一个或多个压缩机健康状况监测器12D可以用于监测石油和天然气作业场所10处的一个或多个压缩机18的某些操作状态。在某些实施方案中,压缩机健康状况监测器12D可以安装在一个或多个压缩机18上或紧邻(例如,几英尺内)一个或多个压缩机18安装。通过确定某些压缩机18的操作状态,压缩机健康状况监测器12D可以提供关于阀门、密封件、马达或与压缩机18相关联的其他设备是否接近故障的附加信息。如果在温室气体浓度升高的同时检测到问题,则发生气体泄漏的可能性增加。尽管本文描述为配置为检测压缩机18的操作状态的压缩机健康状况监测器12D,但是在其他实施方案中,也可以使用配置为检测石油和天然气作业场所10处的泵的操作状态的泵健康状况监测器。与压缩机18(或泵)的操作状态相关的任何这种非限制性条件列表都可以与本文描述的其他数据相关,以指示可能正在发生与压缩机18(或泵)相关的无意温室气体排放。
在某些实施方案中,一个或多个结构监测器12E可以用于监测石油和天然气作业场所10处的一个或多个结构20,例如当所述结构随时间演变时。在某些实施方案中,结构监测器12E可以安装在一个或多个结构20上或紧邻(例如,在几英尺内)一个或多个结构20安装。例如,在某些实施方案中,结构监测器12E可以包括被配置为收集石油和天然气作业场所10的三维(3D)扫描和图像和/或视频的光探测和测距(LIDAR)装置和/或相机(例如,红外或可见光相机),相关数据可以用于生成石油和天然气作业场所10处的结构20以及石油和天然气作业场所10处的其他设备的3D重建和可以在3D模型中重建的石油和天然气作业场所10的其他物理特征。在某些实施方案中,通过将测量到升高的气体浓度的位置与不同结构20的位置进行比较,可以生成关于可能气体泄漏的位置的更好预测。
在某些实施方案中,一个或多个过程监测器12F可以用于监测由石油和天然气作业场所10的某些处理设备22(例如,阀门、管道、热交换器、歧管、混合室等)执行的某些过程。例如,石油和天然气作业场所10的基础设施可以包括过程监测器12F,所述过程监测器被配置为测量操作参数,诸如阀门位置、流体(例如,石油和天然气)的流速,以及与发生在石油和天然气作业场所10处的某些过程相关的其他常见操作参数。当与过程架构的知识相结合时,此信息可以用于确定是否由于过程的当前配置而预期释放温室气体。在某些实施方案中,过程监测器12F可能已经存在于石油和天然气作业场所10处,或可以添加所述过程监测器以用于理解日常操作以及增强气体泄漏检测,如本文更详细地描述。
在某些实施方案中,一个或多个气象传感器12G可以用于收集与石油和天然气作业场所10相关的某些气象数据。例如,在某些实施方案中,可以使用测量风向、风速和稳定性等级的风速计来推断气体羽流的扩散,从而更准确地推断温室气体排放位置。另外,在某些实施方案中,气象传感器12G可以收集其他类型的气象数据,包括但不限于太阳辐射、降水、温度和湿度,所有这些都可能在甲烷羽流行为以及传感器校准中发挥作用。使用此类气象传感器12G至少可以确定温室气体排放发生在石油和天然气作业场所10内还是来自石油和天然气作业场所10外部的干扰(例如,来自自然衰变源或例如车辆的外部设备)。
尽管本文主要描述为关于石油和天然气作业场所10,但是术语“石油和天然气作业场所”旨在包括以任何方式处理石油和/或天然气并且可能发生逃逸性气体排放的任何作业场所10。实际上,本文所描述的实施方案包括用于识别从任何类型的作业场所10的逃逸性气体排放的系统和方法,所述逃逸性气体排放包括但不限于来自井场设备或将气体输送到使用点的任何点的天然气排放。另外,本文所描述的实施方案可以应用于从其他类型的作业场所10排放的其他类型的气体或流体。一般来说,本文所描述的实施方案包括将上述一个或多个传感器12放置在石油和天然气作业场所10周围,如图1中绘示。传感器12共同地提供关于石油和天然气作业场所10的逃逸性和排放的温室气体排放和/或有关燃烧操作的气体排放的连续测量结果。在某些实施方案中,可以使用算法来解译气体浓度数据以及风力数据,以确定排放发生的时间、发生的地点以及排放量有多大(例如,根据流量单位)。可选地,在某些实施方案中,可以使用机器学习技术来确定排放发生的原因。
本文描述的实施方案实施用于检测逃逸性气体排放的多种方法。例如,在一些情况下,可以使用基于火焰离子化检测器、金属氧化物或催化技术的点传感器。可以将这些传感器放置在潜在的气体泄漏源旁边(例如,通常在1英尺以内)并测量温室气体和/或有关燃烧操作的气体排放的局部浓度。如果浓度超过阈值(例如,诸如高于背景100ppm),则受测试的设备被认为具有气体泄漏。这种方法通常是有效的,但是相对低效且昂贵。在其他情况下,LIDAR装置和/或相机(例如,红外相机、可见光相机等)可以用于调查相对大的气体泄漏区域。这种方法可以是高效的,但灵敏度相对较差并且依赖于外部条件。另外,通过比较,气体测量常常是定性的。在其他情况下,可以将传感器安装到移动平台,诸如无人驾驶飞行器、移动机器人等。这种方法可能相对有效,但可以提供间歇性检查,这意味着它对于检测瞬态温室气体排放事件可能相对不准确。在其他情况下,可以在现场部署其他永久性解决方案,从而解决瞬态温室气体泄漏问题。此类系统可以包括诸如多通道红外光谱和金属氧化物传感器等技术。这些传感器可能相对有效,但成本相对较高、寿命相对较短且功耗相对较高。
本文所描述的实施方案组合这些方法的最佳方面,同时最小化缺点。特别地,为了改进被部署成识别从上游和中游设施的温室气体排放和/或有关燃烧操作的气体排放的系统的性能,本文所描述的实施方案使用多种不同类型的传感器12,这些传感器一起操作以对甲烷排放进行识别和分类。在某些实施方案中,可以在同一石油和天然气作业场所10处使用多种技术,并且可以在不同的石油和天然气现场10使用不同的技术(或不同的技术组合)。由于每种传感器类型提供补充信息,因此来自所有传感器12的数据的组合可以通过提高灵敏度、减少误报(例如,将排气错误分类为气体泄漏)和漏报(例如,将气体泄漏错误分类为排气)并允许更好地识别产生气体排放的设备来显著地提高整个系统的性能。如上所述,存在可以一起用于此目的的几种不同类别的传感器12。例如,在某些实施方案中,所使用的至少一个传感器12(例如,火炬监测器12A、罐传感器12B、压缩机健康状况监测器12D、结构监测器12E、过程监测器12F等)可以被配置为检测石油和天然气作业场所10处的设备状态,而不是直接检测气体排放(例如,气体浓度监测器12C)。
感测的目标是:使用温室气体排放量化和减少系统24来量化石油和天然气作业场所10处的温室气体排放和/或有关燃烧操作的气体排放;随时间追踪石油和天然气作业场所10处的温室气体排放和/或有关燃烧操作的气体排放的趋势;以及促进减少石油和天然气作业场所10处的温室气体排放和/或有关燃烧操作的气体排放,以及其他功能,如本文更详细地描述。程序涉及在一个或多个石油和天然气作业场所10处部署一个或多个传感器12,并且将由传感器12收集的数据提供给温室气体排放量化和减少系统24进行跟踪。例如,在某些实施方案中,火炬监测器12A和罐传感器12B可以用于分别测量来自火炬14和储罐16的排放,所述火炬和所述储罐相对难以用气体浓度传感器12C覆盖。因此,火炬监测器12A和罐传感器12B(以及压缩机健康状况监测器12D、结构监测器12E、过程监测器12F等)检测一个或多个石油和天然气作业场所10处的设备状态,以间接推断一个或多个石油和天然气作业场所10处的气体排放,而气体浓度传感器12C直接检测一个或多个石油和天然气作业场所10处的气体排放。在某些实施方案中,一个或多个(或者,在一些应用中更少)气体浓度传感器12C可以直接检测来自除火炬14和储罐16之外的源的气体排放。在某些实施方案中,火炬、罐和其他浓度测量以及风测量结果可以用作由温室气体排放量化和减少系统24执行的一个或多个算法的输入,所述温室气体排放量化和减少系统可以输出任何检测到的温室气体排放的时序、位置和量值,如本文更详细地描述。在某些实施方案中,所述算法可以包括高斯羽流模型、拉格朗日扩散模型、反向扩散模型、计算流体动力学模拟或其他反演模型。可选地,在某些实施方案中,温室气体排放率的时间序列中的模式或温室气体排放率与设备特性之间的模式可以由温室气体排放量化和减少系统24用于确定排放是预期的(即,排气)还是非预期的(即,逃逸性)。在某些实施方案中,这种确定可能涉及数据科学中的方法,诸如机器学习和人工智能。
当已经由温室气体排放量化和减少系统24使用此方法检测并且表征温室气体排放时,可以修复允许排放的设备。此外,在某些实施方案中,当温室气体排放量化和减少系统24发现描述温室气体排放的某些模式时,温室气体排放量化和减少系统24可以通过将这些模式自动地应用于未来传感器检测来先发地防止未来排放。
应理解,存在可以由温室气体排放量化和减少系统24使用和考虑用于分析的几种不同工作流(例如,包括不同传感器12的几种不同组合)。另外,如图1中绘示,在某些实施方案中,可以将本文所描述的一个或多个传感器12安装到移动平台26,例如无人驾驶飞行器(例如,无人机)、移动机器人(例如,Spot机器人),或被配置为在石油和天然气作业场所10周围移动的携带一个或多个传感器12的任何其他相对灵活的移动平台,这些传感器可以检测与可能在石油和天然气作业场所10处发生的温室气体排放和/或有关燃烧操作的气体排放相关的相关数据,如在本文中更详细地描述。在一个非限制性示例中,如果将LIDAR和/或可见光相机(例如,作为结构监测器12E)安装到在石油和天然气作业场所10周围移动的移动平台26,则可以由温室气体排放量化和减少系统24生成石油和天然气作业场所10的基础设施的3D重建和可能的气体泄漏的气体羽流的对应3D可视化。因此,此信息允许气体排放量化和减少系统24清楚地确定气体泄漏源的位置,并确认它来自石油和天然气作业场所10本身。
可以由温室气体排放量化和减少系统24实现的另一个示例性工作流是将气体浓度时间序列(例如,由气体浓度监测器12C收集)与由例如罐传感器12B或压缩机健康状况监测器12D的其他监测器检测到的事件关联。如果升高的气体浓度读数与另一个传感器12检测到存在一些操作变化(例如,储罐16的采样孔打开)同时发生,则温室气体排放量化和减少系统24可以推断很可能在发生操作变化的地方发生气体泄漏。在某些实施方案中,可以使用例如卡尔曼滤波、粒子滤波、贝叶斯推理等标准传感器融合技术来增强温室气体排放量化和减少系统24进行的这种分析。另外,在某些实施方案中,温室气体排放量化和减少系统24可以将此信息与例如计划的维护操作和来自标准过程仪表传感器(例如,过程监测器12F)的数据的信息关联,以确定特定释放是偶然释放还是预期的受控释放。
如本文更详细地描述,在某些实施方案中,温室气体排放量化和减少系统24可以解译从分布式分立气体浓度监测器12C(例如,被配置为检测甲烷、挥发性有机化合物(VOC)、二氧化碳(CO2)等的浓度)以及位于石油和天然气作业场所10周围的其他传感器12的阵列接收的数据,以用于量化石油和天然气作业场所10处的温室气体排放和/或有关燃烧操作的气体排放,随时间跟踪石油和天然气作业场所10处的温室气体排放和/或有关燃烧操作的气体排放的趋势,以及促进减少石油和天然气作业场所10处的温室气体排放和/或有关燃烧操作的气体排放。因此,本文所描述的实施方案能够根据成本和环境足迹确定从设施的温室气体排放和/或有关燃烧操作的气体排放的量。由于传感器12可以永久地(或至少半永久地)位于石油和天然气作业场所10内并连接到云,因此石油和天然气作业场所10的操作员可以基本上实时地访问排放信息,而不必涉及任何人为干预(例如,从而减少健康和安全风险)。
如图1中所示,在某些实施方案中,一些或所有传感器12可以被配置为无线地与温室气体排放量化和减少系统24通信,以用于传送由传感器12收集的数据以供温室气体排放量化和减少系统24分析,如本文更详细地描述。另外,同样如图所示,在某些实施方案中,一个或多个通信网关28可以位于石油和天然气作业场所10周围并且可以用于通过例如将数据从传感器12中继到温室气体排放量化和减少系统24来促进传感器12与温室气体排放量化和减少系统24之间的通信。例如,在某些实施方案中,可将温室气体排放量化和减少系统24实施为作为基于云的计算环境的一部分的边缘装置,并且网关28可以促进传感器数据经由云从传感器12到温室气体排放量化和减少系统24的传送。
如本文更详细地描述,温室气体排放量化和减少系统24被配置为检测石油和天然气作业场所10内的气体排放的存在;量化石油和天然气作业场所10处的温室气体排放和/或有关燃烧操作的气体排放;随时间跟踪温室气体排放和/或有关燃烧操作的气体排放的趋势;以及促进减少石油和天然气作业场所10处的温室气体排放和/或有关燃烧操作的气体排放。另外,在某些实施方案中,响应于检测到特定的气体排放,温室气体排放量化和减少系统24可以将一个或多个控制信号自动地发送到石油和天然气作业场所10的一件或多件设备(例如,火炬14、储罐16、压缩机18(或泵)、处理设备22、移动平台26等),使得可以自动地调整一件或多件设备的一个或多个操作参数,以最小化(例如,减轻)检测到的气体排放的影响。例如,如果温室气体排放量化和减少系统24确定气体排放可能是由于特定阀门打开太多,则温室气体排放量化和减少系统24可以自动地向特定阀门发送控制信号以使特定阀门关闭。
如图2中绘示,在某些实施方案中,本文所描述的温室气体排放量化和减少系统24可以包括一个或多个数据分析和处理模块32(例如,计算机可执行指令和相关联数据的程序),所述数据分析和处理模块可以被配置为促进本文描述的实施方案的各种温室气体排放量化和减少功能。在某些实施方案中,为了执行这些不同的功能,数据分析和处理模块32在温室气体排放量化和减少系统24的一个或多个处理器34上执行,所述处理器可以连接至温室气体排放量化和减少系统24的一个或多个存储介质36。实际上,在某些实施方案中,一个或多个数据分析和处理模块32可以存储在温室气体排放量化和减少系统24的一个或多个存储介质36中。
在某些实施方案中,温室气体排放量化和减少系统24的一个或多个处理器34可以包括微处理器、微控制器、处理器模块或子系统、可编程集成电路、可编程门阵列、数字信号处理器(DSP),或另一控制或计算装置。替代地或另外,温室气体排放量化和减少系统24的一个或多个处理器34可以包括耦合至印刷电路板、集成电路(例如,专用集成电路(ASIC))和/或可编程逻辑装置(例如,现场可编程门阵列(FPGA))的分立电子部件。
在某些实施方案中,可将一个或多个数据分析和处理模块32实施为计算机程序逻辑,以用于与温室气体排放量化和减少系统24的一个或多个处理器34一起使用。计算机程序逻辑可以以包括源代码形式或计算机可执行形式的各种形式体现。源代码可以包括采用多种编程语言(例如,目标代码、汇编语言或高级语言,例如C、C++或JAVA)的一系列计算机程序指令。计算机指令可以以任何形式作为具有附带的印刷或电子文档(例如,收缩包装软件)的可移动存储介质分发、预加载在温室气体排放量化和减少系统24上(例如,在系统ROM或固定盘上),或通过通信系统(例如,互联网或万维网)从服务器或电子公告板分发。另外,在某些实施方案中,可将温室气体排放量化和减少系统24实施为作为基于云的计算环境的一部分的边缘装置,并且计算机程序逻辑可以由基于云的计算环境中的边缘装置执行。
在某些实施方案中,可将温室气体排放量化和减少系统24的一个或多个存储介质36实施为一个或多个非暂时性计算机可读或机器可读存储介质。在某些实施方案中,温室气体排放量化和减少系统24的一个或多个存储介质36可以包括一种或多种不同形式的存储器,包括半导体存储器装置,例如动态或静态随机存取存储器(DRAM或SRAM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)和快闪存储器;磁盘,例如固定磁盘、软盘和可移除磁盘;其他磁介质,包括磁带;光学介质,例如光盘(CD)或数字视频光盘(DVD);PC卡(例如,PCMCIA卡),或其他类型的存储装置。
如上所述,在某些实施方案中,数据分析和处理模块32的计算机可执行指令和相关联数据可以提供于温室气体排放量化和减少系统24的存储介质36的一个计算机可读或机器可读存储介质上,或者替代地,可以提供于分布在可能具有多个节点的较大系统中的多个计算机可读或机器可读存储介质上。此类计算机可读或机器可读存储介质被认为是物件(或制品)的一部分,其可以指代任何制造的单个部件或多个部件。在某些实施方案中,温室气体排放量化和减少系统24的一个或多个存储介质36可以位于运行机器可读指令的机器中,或可以位于远程站点处,可以通过网络从所述远程站点下载机器可读指令以供执行。实际上,在某些实施方案中,可将温室气体排放量化和减少系统24实施为作为基于云的计算环境的一部分的边缘装置,并且机器可读指令可以由基于云的计算环境中的边缘装置执行。
在某些实施方案中,温室气体排放量化和减少系统24的处理器34可以连接到气体排放量化和减少系统24的通信电路38,以允许温室气体排放量化和减少系统24与各种传感器12、移动平台26、位于石油和天然气作业场所10处的设备、一个或多个计算装置40(例如,智能电话、平板计算机、膝上型计算机、台式计算机和其他类型的计算装置)和/或一个或多个外部计算系统42通信,以用于自动检测石油和天然气作业场所10内的气体排放的存在,量化石油和天然气作业场所10处的温室气体排放和/或有关燃烧操作的气体排放,随时间跟踪石油和天然气作业场所10处的温室气体排放和/或有关燃烧操作的气体排放的趋势,以及促进减少石油和天然气作业场所10处的温室气体排放和/或有关燃烧操作的气体排放,如本文更详细地描述。在某些实施方案中,温室气体排放量化和减少系统24的通信电路38还可以促进温室气体排放量化和减少系统24将数据传送到云存储装置44(或其他有线和/或无线通信网络),以例如存档数据或使外部计算系统42能够访问数据和/或与温室气体排放量化和减少系统24远程交互。
不管通信的目的地如何,在某些实施方案中,处理器34和/或通信电路38可以被配置为将传送的数据自动转换成适合于传输到向其传输数据的特定目的地并由所述特定目的地使用的数据格式。例如,在某些实施方案中,某些类型的传感器12、移动平台26和/或位于一个或多个石油和天然气作业场所10的设备可能仅能够接收特定数据格式的数据并对所述数据起作用。因此,在此类情况下,处理器34和/或通信电路38可以自动地将要传输到此类传感器12、移动平台26和/或设备的数据转换成特定的数据格式,然后将数据传输到传感器12、移动平台26和/或设备。另外,在某些实施方案中,处理器34可以被配置为自动将命令信号传输到计算装置40,以例如启动运行在计算装置40上的应用程序,以向提供商员工通知与一个或多个石油和天然气作业场所10处的温室气体排放的量化和减少相关的某些更新,因为温室气体排放基本上实时发生。这种自动数据转换和传输使温室气体排放量化和减少系统24能够更有效地将数据传达给提供商员工。
在某些实施方案中,温室气体排放量化和减少系统24的通信电路38可以是各种类型的标准接口、可以包括各种类型的标准接口或可以由各种类型的标准接口实施,所述各种类型的标准接口诸如以太网接口、通用串行总线(USB)、第三代输入/输出(3GIO)接口、无线接口、蜂窝接口和/或卫星接口等。在某些实施方案中,温室气体排放量化和减少系统24的通信电路38还可以包括通信装置,诸如用于促进经由网络(例如,以太网连接、数字用户线(DSL)、电话线、同轴电缆、蜂窝电话系统、卫星等)与外部计算装置进行数据交换的调制解调器或网络接口卡。
另外,还如图2中绘示,在某些实施方案中,一个或多个移动平台26还可以包括一个或多个处理器46(例如,类似于温室气体排放量化和减少系统24的处理器34),每个移动平台可以具有附接到其的一个或多个传感器12,所述处理器被配置为运行计算机程序逻辑,所述计算机程序逻辑可以以各种形式体现(例如,类似于温室气体排放量化和减少系统24的数据分析和处理模块32)并且可以存储在相应移动平台26的存储介质48中(例如,其可以类似于温室气体排放量化和减少系统24的存储介质36),以自动地(例如,自主地)控制相应移动平台26在石油和天然气作业场所10周围的机动,以用于重新定位其相应的传感器12,使得传感器12可以检测与石油和天然气作业场所10处的潜在气体泄漏相关的数据。
在某些实施方案中,移动平台26的处理器46可以连接至相应移动平台26的通信电路50(例如,其可以类似于温室气体排放量化和减少系统24的通信电路38),以允许相应移动平台26与温室气体排放量化和减少系统24、各种传感器12、其他移动平台26、位于石油和天然气作业场所10处的设备、计算装置40和/或外部计算系统42通信,以用于确定如何自动地(例如,自主地)在石油和天然气作业场所10周围自身机动,以使其相应传感器12能够检测与石油和天然气作业场所10处的潜在气体泄漏相关的数据。在某些实施方案中,移动平台26的通信电路50还可以促进相应移动平台26将数据传送到云存储装置44(或其他有线和/或无线通信网络),以例如存档数据或使外部计算系统42能够访问数据和/或与相应移动平台26远程交互。
在某些实施方案中,移动平台26的处理器46可以执行计算机程序逻辑以确定如何自动地(例如,自主地)控制相应移动平台26的机动性设备52以使机动性设备52能够在石油和天然气作业场所10周围使相应移动平台26机动,以用于重新定位其相应传感器12,使得传感器12可以检测与石油和天然气作业场所10处的潜在气体泄漏相关的数据。例如,在某些实施方案中,移动平台26可以是无人驾驶飞行器(例如,无人驾驶飞机)并且机动性设备52可以包括螺旋桨、被配置为以特定速度旋转螺旋桨的马达等,所述机动性设备被配置为使无人驾驶飞行器能够在石油和天然气作业场所10周围空中使移动平台26机动。然而,在其他实施方案中,移动平台26可以是移动机器人并且机动性装备52可以包括机器人腿、轮子等,所述机动性设备被配置为在石油和天然气作业场所10的地面和某些结构20和/或设备上方使移动平台26机动。
在某些实施方案中,移动平台26的处理器46可以执行计算机程序逻辑以确定如何至少部分地基于相应移动平台26的一个或多个运动/位置传感器54自动地(例如,自主地)控制相应移动平台26的机动性装备52。如本文所用,术语“运动/位置传感器”不仅可以指代被配置为检测运动和/或位置的传感器,例如加速度计、陀螺仪等,还可以指代任何和所有其他类型的可以提供反馈数据的传感器,例如LIDAR装置和/或相机、全球定位系统(GPS)等,所述数据可以用于确定相应移动平台26相对于石油和天然气作业场所10的运动和/或位置。在某些实施方案中,温室气体排放量化和减少系统24可以被配置为自动地将控制信号发送到移动平台26,以当例如温室气体排放量化和减少系统24确定与潜在气体泄露相关的某些数据可能有用并且附接至特定移动平台26的特定传感器12可以能够收集此类关注数据时,至少部分地控制特定移动平台26的机动。
返回到图1,在某些实施方案中,某些传感器12可以安装在围绕石油和天然气作业场所10设置的关注的特定设备(例如,例如储罐16、压缩机18、处理设备22等)附近,以便检测特别在此关注设备附近发生的外部气体泄漏。替代地或另外,某些传感器12可以作为传感器阵列分布在石油和天然气作业场所10中。换句话说,此类分布式传感器12可能不位于关注的特定设备附近,而是可以设置在围绕石油和天然气作业场所10间隔开的不同位置,使得可以执行传感器12之间的三角测量,如本文中更详细地描述。实际上,如本文更详细地描述,在某些实施方案中,某些传感器12可以附接至移动平台26,所述移动平台被配置为使传感器12在石油和天然气作业场所10周围机动,使得传感器12可以从石油和天然气作业场所10内的几乎任何位置收集数据。不管任何给定传感器12在任何给定时间的特定位置(例如,固定的或瞬态的),每个传感器12可以被配置为不仅传送由相应传感器12收集的特定传感器数据,而且将相应传感器12的位置数据传送到温室气体排放量化和减少系统24以进行分析,如本文更详细地描述。
一般来说,温室气体排放量化和减少系统24使一名或多名提供商员工56能够与一个或多个计算装置40(和/或一个或多个外部计算系统42)交互,以使用由温室气体排放量化和减少系统24收集、分析和解译的气体排放相关数据,如本文更详细地描述。图3绘示了本文描述的促进提供商员工56与图2的温室气体排放量化和减少系统24交互的计算装置40的各种部件,如本文更详细地描述。应当理解,本文描述的外部计算系统42可以包括也促进提供商员工56与温室气体排放量化和减少系统24交互的类似部件,如本文更详细地描述。
在某些实施方案中,计算装置40可以包括一个或多个处理器58。在某些实施方案中,处理器58可以操作性地连接到一个或多个存储介质60,并且可以执行存在于存储介质60中的编码指令,诸如应用程序62。在某些实施方案中,处理器58尤其可以执行机器可读编码指令以实施本文描述的技术。在某些实施方案中,存储在存储介质60中的应用程序62可以包括程序指令或计算机程序代码,所述程序指令或计算机程序代码在由计算装置40的处理器58执行时可以促进温室气体排放量化和减少系统24执行本文描述的技术。在某些实施方案中,处理器58可包括适合于本地应用环境的各种类型的一个或多个处理器,并且作为非限制性示例可包括通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)和基于多核处理器架构的处理器中的一者或多者。当然,来自其他族的其他处理器也适用。
在某些实施方案中,存储介质60可包括随机存取存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、同步动态随机存取存储器(SDRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、RAMBUS动态随机存取存储器(RDRAM)和/或其他类型的随机存取存储器装置。另外,在某些实施方案中,存储介质60可以包括只读存储器、闪存和/或其他类型的存储装置。
在某些实施方案中,计算装置40可以包括一个或多个输入装置64,所述输入装置可以准许提供商员工56向温室气体排放量化和减少系统24进行某些输入。在某些实施方案中,输入装置64可以包括键盘、鼠标、操纵杆、触摸屏、触控板和/或轨迹球。此外,在某些实施方案中,输入装置64可以包括面部辨识装置、语音辨识装置和/或生物识别数据输入装置等,其可以用于认证与相应的计算装置40相关联的提供商员工56,以用于授权输入和/或访问由温室气体排放量化和减少系统24管理的与特定提供商员工56相关联的各种信息。例如,在某些实施方案中,可以通过输入装置64来识别提供商员工56,并且可以访问由温室气体排放量化和减少系统24管理的信息以确保提供商员工56应被允许访问某些数据、功能等。在某些实施方案中,计算装置40可以包括一个或多个视听输出装置66,所述视听输出装置可以准许提供商员工56查看、听到、感觉等与由温室气体排放量化和减少系统24管理的信息相关的某些输出(例如,警报、警告、指示等)。在某些实施方案中,视听输出装置66可以包括视频输出装置(例如,LCD、LED显示器、CRT显示器、触摸屏等)、扬声器和触觉反馈装置等。
在某些实施方案中,计算装置40还可以包括促进收集某些数据的的一个或多个传感器68。例如,在某些实施方案中,一个或多个传感器68可以包括全球定位系统和/或面部辨识系统,例如,所述全球定位系统和/或面部辨识系统被配置为提供与相应计算装置40且展开来说提供与和相应计算装置40相关联的提供商员工56的位置相关的信息,其中位置信息可以由温室气体排放量化和减少系统24用于近似提供商员工56例如相对于石油和天然气作业场所10和/或石油和天然气作业场所10的特定设备的位置。另外,在某些实施方案中,传感器68可以包括被配置为例如拍摄提供商员工56的照片、石油和天然气作业场所10的照片、石油和天然气作业场所10的特定设备的照片等的相机,所述照片然后可以由温室气体排放量化和减少系统24管理。
在某些实施方案中,计算装置40还可包括通信电路70,所述通信电路可包括各种类型的标准接口,诸如以太网接口、通用串行总线(USB)、第三代输入/输出(3GIO)接口、无线接口、蜂窝接口和/或卫星接口等。在某些实施方案中,通信电路70还可以包括通信装置,诸如调制解调器或网络接口卡,以促进与温室气体排放量化和减少系统24、各种传感器12、移动平台26、位于石油和天然气作业场所10处的设备和/或外部计算系统42交换数据,以促进温室气体排放量化和减少系统24的功能性,如本文更详细地描述。
本文描述的实施方案使得单个提供商能够使用温室气体排放量化和减少系统24来提供一站式甲烷排放量化和减少服务。这种整合的端到端服务包括测量排放率并以可能最有效的方式将这些排放率降低到客户定义的目标所需的所有活动。如本文更详细地描述的,温室气体排放量化和减少系统24被配置为执行多个各种数据分析和处理模块32以使温室气体排放量化和减少系统24能够执行本文描述的功能性。
图4绘示了由图2的温室气体排放量化和减少系统24的各种数据分析和处理模块32实现的示例性服务工作流72,如本文更详细地描述。具体地,由温室气体排放量化和减少系统24的各种数据分析和处理模块32实现的整合的端到端服务72包括工作规划74(例如,使用技术顾问)、逃逸性气体泄漏检测和修复76、排气缓解78和数据管理80。如图4中绘示,在某些实施方案中,数据管理80功能性可以包括实施人工智能(AI)和机器学习。如图所示,服务工作流72可以随时间形成迭代步骤的循环,其中步骤74、76、78、80中的至少一些步骤可以以迭代方式重复。例如,在制定温室气体减排计划(步骤74)、实施温室气体减排计划(步骤76和78)并收集数据(步骤80)之后,可识别气体排放数据中的模式(例如,是否许多气体排放来自某种类型的设施,诸如带有分离器的设施)。然后,可以通过制定新的温室气体减排计划来重复所述过程,其中新的温室气体减排计划将由在先前迭代中发现的数据和模式来告知(例如,在步骤80中)。新的温室气体减排计划还可能反映新的目标,例如客户是否希望第一年减少一定数量的排放,第二年减少略微更大的数量,等等。
在图4中绘示的服务工作流72使客户能够简单地提供减排目标,并且单个提供商执行所有功能性来实现所述目标。例如,客户常常可以设定以下目标:将排放量减少一定百分比(例如,将排放减少到先前排放的50%)或将排放强度减少到某一阈值(例如,排放小于所生产气体的1%)。提供商使用端到端服务工作流72来确定实现目标的最具成本效益的方式,执行实现目标的工作,并执行测量以验证目标已经实现。此外,在某些情形下,提供商可能会向客户告知其竞争对手正在制定何种类型的温室气体减排目标,政府、投资者和环境保护主义者如何看待某些温室气体减排目标等,以使客户能够做出与期望目标相关的明智决策。
仅作为一个非限制性示例,在某些情形下,客户可选择减少从一组上游/中游石油和天然气作业场所10的甲烷排放的目标。例如,客户可能希望将排放强度降低至所排放的气体和/或所产生的气体的1%,并且客户可能还希望遵守所有适用的排放法规。
作为响应,提供商员工56可以确定使用温室气体排放量化和减少系统24实现目标的最有效方式。在某些实施方案中,温室气体排放量化和减少系统24可以利用排放建模工具来做出此确定。例如,供应商员工56可以确定满足所述目标的最具成本效益的方法是:在被监测的石油和天然气作业场所10处的所有气动装置上安装仪表空气系统;在所有具有两个或更多个储罐16的石油和天然气作业场所10处安装连续排放监测器;以及在所有具有少于两个储罐16的石油和天然气作业场所10处每年使用机载系统检查气体泄漏四次,并且每年使用光学气体成像相机检查一次。
另外,如前一步骤中温室气体排放量化和减少系统24所建议的,供应商员工56可以执行泄漏检测和修复(LDAR)工作,以减少非预期的(例如,逃逸性的)甲烷排放。例如,如上文所论述,供应商员工56可以在所有具有两个或更多个储罐16的石油和天然气作业场所10上安装连续排放监测器,并且每年使用机载系统检查气体泄漏四次,并且在所有具有少于两个储罐16的石油和天然气作业场所10处每年使用光学气体成像相机检查一次。一般而言,当已经使用这些工具中的任一者通过温室气体排放量化和减少系统24发现气体泄漏时,提供商员工56可以修复气体泄漏。此外,在某些实施方案中,提供商员工56可以确保此工作满足适用的法规要求。此外,在某些实施方案中,提供商员工56可以根据需要申请替代性排放限制手段(AMEL)豁免。这些工作步骤中的每一者都可以经由温室气体排放量化和减少系统24进行记录,并且在未来的计算中由温室气体排放量化和减少系统24考虑。此外,确保合规性等的过程也可以经由温室气体排放量化和减少系统24进行记录。
另外,提供商员工56还可以执行排气缓解工作以减少预期的(例如,排出的)甲烷排放。例如,提供商员工56可以在所有气动装置上安装仪表空气系统。一般来说,提供商员工56可以遵循最佳实践来最小化排出的排放,诸如捕获排污气体。
另外,提供商员工56可以使用温室气体排放量化和减少系统24来管理所得的数据,包括监管记录保存和报告以及公司层面报告。例如,如本文更详细地描述,温室气体排放量化和减少系统24可以分析由本文描述的各种传感器12收集的数据以量化排放,并验证满足客户设定的目标。此外,温室气体排放量化和减少系统24还可以分析数据以识别排放趋势(例如,在某些实施方案中,使用数据科学中的方法),并且可以使用这些趋势来识别满足未来减排目标的最具成本效益的方式。
另外,供应商员工56可以使用温室气体排放量化和减少系统24向环境保护局(EPA)以及其他联邦和州监管机构提交报告,以表明某些石油和天然气作业场所10已经已按照符合特定法规(例如,EPA子部分OOOOa法规)的方式对排放进行了检查。例如,温室气体排放量化和减少系统24可以确定排放强度为0.8%,从而满足预定目标。作为响应,在某些实施方案中,例如,温室气体排放量化和减少系统24可以使用机器学习来确定大多数气体泄漏来自具有至少一个分离器的石油和天然气作业场所10。基于此,温室气体排放量化和减少系统24可以制定针对下一个排放量化和减少周期的计划,其中每年将使用机载系统来检查八次具有一个或多个分离器的石油和天然气作业场所10的气体泄漏,且每年使用光学气体成像相机检查一次;而如果石油和天然气作业场所10没有分离器,则将使用机载系统每年检查两次,并使用光学气体成像相机每隔一年检查一次。在某些实施方案中,由温室气体排放量化和减少系统24收集的数据还可用于证明客户的碳氢化合物是在低关联甲烷排放的情况下产生的。
图5是用于由单个提供商的提供商员工56提供温室气体排放量化和减少功能的过程82的流程图。如本文更详细地描述,本文描述的温室气体排放量化和减少功能的执行可以由图2的温室气体排放量化和减少系统24来促进。如图5中绘示,在某些实施方案中,过程82可以包括向客户提供与温室气体减排目标相关的一项或多项建议(框84)。例如,在某些情形下,提供商可能会向客户告知其竞争对手正在制定何种类型的温室气体减排目标,政府、投资者和环境保护主义者如何看待某些温室气体减排目标等,以使客户能够做出与期望目标相关的明智决策。
另外,在某些实施方案中,过程82可以包括从客户接收一项或多项温室气体减排目标,其中所述一项或多项温室气体减排目标涉及与客户相关联(例如,由客户拥有、由客户运营等)的一个或多个石油和天然气作业场所10处的温室气体排放的减少(框86)。在某些实施方案中,从客户接收到的一项或多项温室气体减排目标可以包括与前一时间段相比在后续时间段期间在一个或多个石油和天然气作业场所10处的温室气体排放的百分比减少。例如,客户可能注意到,来自一个或多个石油和天然气作业场所10的当前温室气体排放(例如,在当前时间段期间)处于某一量,并且客户的温室气体减排目标是将来自一个或多个石油和天然气作业场所10的未来温室气体排放(例如,在随后的时间段期间)减少至少某一量(例如,来自一个或多个石油和天然气作业场所10的温室气体排放减少至少50%)。此外,在某些实施方案中,从客户接收到的一项或多项温室气体减排目标可以包括一个或多个石油和天然气作业场所10处的温室气体排放占由一个或多个石油和天然气作业场所10处理(例如,从其产生、通过其输送等)的气体的百分比的最大阈值。例如,客户可能希望在任何给定时间段内排放少于1%的由一个或多个石油和天然气作业场所10处理的气体。此外,在某些实施方案中,从客户接收到的一项或多项温室气体减排目标可以包括一个或多个石油和天然气作业场所10处的温室气体排放占由一个或多个石油和天然气作业场所10处理(例如,从其产生、通过其输送等)的能源(例如,在某些实施方案中,包括石油和天然气两者)的百分比的最大阈值。此外,在某些实施方案中,从客户接收到的一项或多项温室气体减排目标可包括遵守一项或多项温室气体排放法规,例如,这可能需要在一个或多个石油和天然气作业场所10处的某些操作设备和/或操作程序。
另外,在某些实施方案中,过程82可包括确定温室气体减排计划以减少一个或多个石油和天然气作业场所10处的温室气体排放,从而实现一项或多项温室气体减排目标(框88)。如本文更详细地描述,温室气体减排计划的确定可能会考虑到不同温室气体减排计划替代方案的成本。例如,虽然一个候选温室气体减排计划可能会促进高水平的温室气体减排,但另一候选温室气体减排计划可能成本更低,同时仍能实现所有温室气体减排目标。
另外,在某些实施方案中,过程82可以包括执行工作以实施温室气体减排计划(框90)。例如,在某些实施方案中,执行实施温室气体减排计划的工作可以包括在一个或多个石油和天然气作业场所10处执行气体LDAR工作,如本文更详细地描述。此外,在某些实施方案中,执行LDAR工作尤其可以包括申请AMEL豁免。另外,在某些实施方案中,执行温室气体减排计划的工作可以包括在一个或多个石油和天然气作业场所10处执行排气缓解工作。另外,在某些实施方案中,执行温室气体减排计划的工作可以包括减少在一个或多个石油和天然气作业场所10处的燃烧。
另外,在某些实施方案中,过程82可以包括收集和分析气体排放测量结果(例如,经由传感器12和气体排放量化和减少系统24),以确保已经通过温室气体减排计划实现一项或多项温室气体减排目标(框92),如本文更详细地描述。此外,在某些实施方案中,过程82可包括制备一个或多个报告并向一个或多个监管机构提交所述一个或多个报告,表明一个或多个石油和天然气作业场所10遵守一项或多项温室气体排放法规。另外,如本文更详细地描述,过程82的所有步骤可以由单个提供商的一名或多名提供商员工56执行,作为由单个提供商提供给客户的一站式服务。
另外,过程82的某些步骤可以由温室气体排放量化和减少系统24通过计算机实现,如本文更详细地描述。具体地,如本文更详细地描述,在某些实施方案中,温室气体排放量化和减少系统24可以包括被配置为执行计算机可执行指令(例如,数据分析和处理模块32)的一个或多个处理器34,其中所述计算机可执行指令在由一个或多个处理器34执行时致使一个或多个处理器34接收由客户(例如,经由温室气体排放量化和减少系统24)提供的一项或多项温室气体减排目标,其中所述一项或多项温室气体减排目标涉及与客户相关联(例如,由客户拥有、运营等)的一个或多个石油和天然气作业场所10处的温室气体排放的减少;确定温室气体减排计划,以减少一个或多个石油和天然气作业场所10处的温室气体排放,以实现一项或多项温室气体减排目标(例如,经由温室气体排放量化和减少系统24);接收与由一名或多名提供商员工56为实施温室气体减排计划而执行的工作相关的信息;以及收集和分析气体排放测量结果(例如,经由传感器12和温室气体排放量化和减少系统24),以确保已经通过温室气体减排计划实现一项或多项温室气体减排目标。
已通过示例说明了上述特定实施方案,并且应当理解,这些实施方案可能容许有各种修改和替代形式。还应理解,权利要求并不意图限于所公开的特定形式,而是意图涵盖落在本公开的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。
在权利要求中,装置加功能的条款旨在覆盖本文描述为执行所列举功能的结构,不仅包括结构上的等同物,还包括等同的结构。因此,例如,尽管钉子和螺钉可能不是结构等效物,因为钉子采用圆柱形表面来将木制零件固定在一起,而螺钉采用的是螺旋形表面,但在紧固木制零件的环境下,钉子和螺钉可以是等效结构。申请人的明确意图是不援引35U.S.C.§112第6段来对本文的任何权利要求做任何限制,除非权利要求中明确使用“用于……的装置”的词语和相关联功能。
Claims (20)
1.一种方法,所述方法包括:
(a)向客户提供与温室气体减排目标相关的一项或多项建议;
(b)从所述客户接收一项或多项温室气体减排目标,其中所述一项或多项温室气体减排目标涉及与所述客户相关联的一个或多个石油和天然气作业场所处的温室气体排放的减少;
(c)确定温室气体减排计划,以减少所述一个或多个石油和天然气作业场所处的所述温室气体排放,从而实现所述一项或多项温室气体减排目标;
(d)执行实施所述温室气体减排计划的工作;以及
(e)收集和分析温室气体排放测量结果,以确保所述温室气体减排计划已实现所述一项或多项温室气体减排目标。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述一项或多项温室气体减排目标包括与前一时间段相比在后续时间段期间所述一个或多个石油和天然气作业场所处的温室气体排放的百分比减少。
3.如权利要求1所述的方法,其中所述一项或多项温室气体减排目标包括所述一个或多个石油和天然气作业场所处的温室气体排放占由所述一个或多个石油和天然气作业场所处理的气体的百分比的最大阈值。
4.如权利要求1所述的方法,其中所述一项或多项温室气体减排目标包括所述一个或多个石油和天然气作业场所处的温室气体排放在由所述一个或多个石油和天然气作业场所处理的每单位能源中的最大阈值。
5.如权利要求1所述的方法,其中所述一项或多项温室气体减排目标包括遵守一项或多项温室气体排放法规。
6.如权利要求1所述的方法,其中确定所述温室气体减排计划是至少部分地基于实施所述温室气体减排计划的成本。
7.如权利要求1所述的方法,其中执行实施所述温室气体减排计划的所述工作包括在所述一个或多个石油和天然气作业场所处执行气体泄漏检测和修复工作。
8.如权利要求6所述的方法,其中执行所述气体泄漏检测和修复工作包括申请替代性排放限制手段(AMEL)豁免。
9.如权利要求1所述的方法,其中执行实施所述温室气体减排计划的所述工作包括在所述一个或多个石油和天然气作业场所处执行排气缓解工作。
10.如权利要求1所述的方法,其中执行实施所述温室气体减排计划的所述工作包括减少所述一个或多个石油和天然气作业场所处的燃烧。
11.如权利要求1所述的方法,所述方法包括制备一个或多个报告并向一个或多个监管机构提交所述一个或多个报告,表明所述一个或多个石油和天然气作业场所遵守一项或多项温室气体排放法规。
12.如权利要求1所述的方法,所述方法包括在执行步骤(e)之后,迭代地重复步骤(a)至(e)中的一者或多者。
13.如权利要求1所述的方法,其中步骤(a)至(e)是由单个提供商的一名或多名提供商员工执行。
14.一种温室气体排放量化和减少系统,所述温室气体排放量化和减少系统包括:
一个或多个处理器,所述一个或多个处理器被配置为执行计算机可执行指令,其中所述计算机可执行指令在由所述一个或多个处理器执行时致使所述一个或多个处理器:
(a)向客户提供与温室气体减排目标相关的一项或多项建议;
(b)接收由所述客户提供的一项或多项温室气体减排目标,其中所述一项或多项温室气体减排目标涉及与所述客户相关联的一个或多个石油和天然气作业场所处的温室气体排放的减少;
(c)确定温室气体减排计划,以减少所述一个或多个石油和天然气作业场所处的所述温室气体排放,从而实现所述一项或多项温室气体减排目标;
(d)接收与由一名或多名提供商员工为实施所述温室气体减排计划而执行的工作相关的信息;以及
(e)收集和分析温室气体排放测量结果,以确保所述温室气体减排计划已实现所述一项或多项温室气体减排目标。
15.如权利要求14所述的温室气体排放量化和减少系统,其中确定所述温室气体减排计划是至少部分地基于实施所述温室气体减排计划的成本。
16.如权利要求14所述的温室气体排放量化和减少系统,其中由所述一名或多名提供商员工执行的所述工作包括在所述一个或多个石油和天然气作业场所处的气体泄漏检测和修复工作。
17.如权利要求14所述的温室气体排放量化和减少系统,其中由所述一名或多名提供商员工执行的所述工作包括在所述一个或多个石油和天然气作业场所处的排气缓解工作。
18.如权利要求14所述的温室气体排放量化和减少系统,其中由所述一名或多名提供商员工执行的所述工作包括减少所述一个或多个石油和天然气作业场所处的燃烧。
19.如权利要求14所述的温室气体排放量化和减少系统,其中所述计算机可执行指令在由所述一个或多个处理器执行时致使所述一个或多个处理器在执行步骤(e)之后迭代地重复步骤(a)至(e)中的一者或多者。
20.一种计算机启用的方法,所述方法包括:
(a)向客户提供与温室气体减排目标相关的一项或多项建议;
(b)接收由所述客户提供的一项或多项温室气体减排目标,其中所述一项或多项温室气体减排目标涉及与所述客户相关联的一个或多个石油和天然气作业场所处的温室气体排放的减少;
(c)确定温室气体减排计划,以减少所述一个或多个石油和天然气作业场所处的所述温室气体排放,从而实现所述一项或多项温室气体减排目标;
(d)接收与由一名或多名提供商员工为实施所述温室气体减排计划而执行的工作相关的信息;以及
(e)收集和分析温室气体排放测量结果,以确保所述温室气体减排计划已实现所述一项或多项温室气体减排目标。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication |