Multiphase flow modelling of gas migration from a hypothetical integrity-compromised petroleum well in the peace region of North-eastern British Columbia, Canada
Notice bibliographique
Résumé
• This study explores the bifurcated impact of fugitive methane from petroleum wells on groundwater and the atmosphere. • Well cement quality, release depth, and heterogeneity play key roles in controlling fugitive gas migration. • Our work introduces and/or employs novel parameters for a comprehensive assessment of fugitive gas containment or pollution strategies. • The findings highlight the importance of including gas migration influential parameters in risk assessments for integrity-compromised wells. • The insights gained offer valuable input for designing effective greenhouse gas control strategies in geoenergy applications. Well-integrity failure occurs in a small subset of petroleum wells, resulting in release of fugitive gas into intersected geologic formations. Released fugitive gas from geoenergy systems is a growing environmental concern that can contaminate groundwater aquifers and emit greenhouse gases (GHGs) to atmosphere. Currently, the roles of well-cement quality and properties of intersected geologic formations on the environmental outcomes of well-integrity failure is poorly understood. To advance understanding, we numerically modelled a hypothetical fugitive methane release from a petroleum well intersecting the Sunset Paleovalley aquifer system in Northeast British Columbia, Canada. We simulate a 10-year release and migration of fugitive gas into a two dimensional, two-phase, two-component advective flow field with the subsurface properties informed by field and laboratory data. We evaluate the effects of cement quality, gas release depth, and geologic heterogeneity on fugitive-gas containment or emission by defining and/or evaluating three key numbers: a) emission-retention ratio (ERR), b) well integrity index (WII), and c) fugitive gas mobility ratio (MR) over relevant spatiotemporal scales. We show that ERR and WII capture the bifurcated impacts of fugitive gas from petroleum wells, including groundwater contamination and atmospheric emissions. A WII close to one reduces vertical fugitive-gas migration along the well bore, fosters lateral migration into intersected geologic materials and significantly limits GHG emissions to atmosphere. MR and ERR values show fugitive-gas migration and fate are primarily controlled by the casing annulus cement quality, particularly when fugitive gas is released at shallow depths. We conclude that the quality of petroleum-well cement is among the parameters controlling the migration pathways, impacts, and fate of fugitive-gas release.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».