以下报告详细介绍了2023年在西弗吉尼亚州地质与经济调查(WVGES)的专业工作者(WVGES)期间开展的活动。从7月开始的一年开始意味着我们从Stactemap Bedrock地质映射开始如火如荼地开始,现场工作人员使穿越Greenbrier山谷的跋涉绘制了几个四边形,包括Asbury,Cornstalk和Lewisburg。在北部和西部的煤炭措施中,由美国地质调查局的地球MRI计划资助的地球化学侦察研究报告称,与Allegheny地层煤相关的粘土富含粘土的单位在诸如稀土元素之类的关键矿物质中始终富集。这些结果包含在一项八个州的区域研究中,该研究将作为WVGES的研究报告37发表,并进行了用于资助24财年的金属有机页岩的伴侣研究。地球化学数据将与地球MRI高分辨率辐射指定和磁性调查合成,并在从Morgantown South到Elkins到Elkins的空中样品上收集的磁性调查,并跨越东部Panhandle到Harpers Ferry。合并后,这些现代数据集为检查该地区的地质框架和矿产系统提供了无与伦比的机会。
这项研究研究了机器学习(ML)和数据同化(DA)技术的整合,重点是实施用于地质碳储存(GCS)项目的替代模型,同时保持后状态的高富达物理结果。最初,在通道储层中的CO 2注射模拟的背景下,我们评估了两个不同的机器学习模型(FNOS)和变压器UNET(T-UNET)的替代建模能力。我们介绍了基于替代物的混合ESMDA(SH-ESMDA),这是传统的合奏对多种数据同化(ESMDA)的改编。此方法将FNO和T-UNET用作替代模型,并有可能使标准的ESMDA过程至少更快或更高,具体取决于同化步骤的数量。此外,我们引入了基于替代的混合RML(SH-RML),这是一种差异数据同化方法,依赖于随机最大似然(RML),在该方法中,FNO和T-UNET都可以计算梯度以优化目标函数,以及用于计算较高的状态模型来进行计算。我们的比较分析表明,与案例研究的常规ESMDA相比,SH-RML提供了更好的不确定性量化。
((1)请提前准备有效的护照和签证。(2)在研讨会期间,要求候选人按时参加并遵守规则,并且您的出勤记录将被用作签发完成证书的基础。((3)候选人应为研讨会期间的交流做准备。((4)如果您由于特殊情况无法按时离开,或者在连接航班期间有航班延迟,请及时与项目联系人联系以告知您最新的航班状态,以便安排接送服务。((5)原则上,不允许个人更改国际空中票。必要时,请联系业务办公室,根据程序处理机票更改。如果未经同意而更改了空气票,则其从那里产生的费用和责任应由个人承担。((6),请确认连接时是否需要再次检查行李;飞行降落后,您拿起行李,请在国际抵达出口(或国内到达出口)耐心等待,我们的员工将带您带上带有组织者名称的拾取招牌。如果您等待超过15分钟,请联系项目联系人。((7)如果您需要在托运行李丢失的情况下需要在航空公司注册,请致电项目联系人,以确认行李送货地址,然后再填写注册表。((8)请特别注意目的地的天气并准备您的衣服
为确保长期安全和性能,地质核废料处置库需要低渗透性屏障,如膨润土缓冲层和/或页岩围岩。页岩不仅渗透性低,而且容易发生随时间变化的变形(即蠕变),从而修复损伤,但页岩蠕变对核废料处置库长期性能的影响尚不清楚。特别是,页岩的各向异性(即层理)可能对其蠕变行为产生重大影响,从而影响核废料处置库的长期性能。在本研究中,进行了数值模拟,目的是展示各向异性页岩蠕变对页岩中通用地质核废料处置库的应力和渗透性演变的影响。模拟中使用了 TOUGH-FLAC 模拟器,这是一种热-水力 (THM) 耦合数值代码。为实现该目标,对各向异性页岩蠕变模拟结果与不同模拟工况(无蠕变(即弹性蠕变)、各向同性蠕变和长期蠕变页岩工况)的结果进行了比较。比较结果表明,弹性和各向同性蠕变页岩工况分别导致对处置库应力和渗透率的估计过高和低估,而长期蠕变页岩工况后期积累的蠕变大于前期,有助于在保持压缩球应力的同时抑制较大的剪应力和拉应力的形成,从而导致渗透率水平持续较低。这些结果表明,使用弹性和各向同性蠕变形成模型进行性能评估将提供应力和渗透率的上限和下限估计,而各向异性蠕变形成模型将给出更合理的估计,具有长期蠕变特性的页岩将对核废料处置库的安全性和性能的许多方面有益。
水库区域通常容易出现地质灾难,因为水文地质环境发生了重大变化(Zhou等,2022a)。例如,中国的三个峡谷水库地区已经报道了5,000多个地质灾难。极端气候和人类工程活动加剧了该水库地区地质灾难的发生,对当地居民和船只构成威胁。地质灾难的定量风险分析可以有效地支持管理人员制定预防灾难和缓解策略。由于变形和故障机制的复杂性,在各种时空量表上,定量分析和储层地质灾害的定量分析和预测中仍然存在许多未解决的问题。最近,随着新技术的开发和应用,例如岩土测试,遥感,机器学习和数值模拟,储层地质灾难的定量风险分析方法取得了巨大进步(Tang等,2019; Zhou等,2022b; Wang等,2022)。关于“水库地区地质灾难的定量风险分析的进步”的研究主题在滑坡风险分析领域已有七项贡献,包括使用高级技术,风险预测工具和实验室测试在滑坡易于区域的地形测试。
注入温室气(例如二氧化碳)进入深层地下水库以进行永久存储,当注射诱导的应力超过关键阈值时,会无意中导致故障重新激活,Caprock破裂和温室气体泄漏。必须在注射过程中密切监测压力的演变和二氧化碳羽流的运动,以允许及时进行补救措施或快速调整存储设计。在注射过程的各个阶段提取预先存在的流体,称为压力管理,可以减轻相关的风险并减少环境影响。但是,确定最佳压力管理策略通常需要数千个模拟,从而使该过程计算出色。本文介绍了一种基于替代模型的新型强化学习方法,用于为地质二氧化碳隔离设计最佳的压力管理策略。我们的方法包括两个步骤。首先,通过嵌入到控制方法开发替代模型,该方法采用编码型转换结构来学习潜在或减小空间中的动力学。利用这种代理模型,利用强化学习来找到一种最大化经济利益的最佳策略,同时满足各种控制限制。加固学习代理人将获得潜在的状态表示,并立即为CO2隔离量身定制的奖励,并选择受预定义工程限制的实时控制,以最大程度地提高长期累积奖励。为了证明其有效性,该框架应用于将CO2注入盐水含水层的组成模拟模型。结果表明,我们基于替代模型的强化学习方法显着优化了CO2固相策略,与基线情景相比,经济增长显着。
关于作者:Digiulio博士是美国环境保护署的退休地球科学家。他已经进行了研究:从蓄水到地下水到地下水的漏水,产生的水,冷凝水和钻孔液的挥发性有机化合物的排放,水力破裂,地下甲烷和二氧化碳的碳化气(流动气体)的Indorface vapior sissurface vapior a Indorfer Froffore vapior vabierface in Indorface vapior sissurface vabiors in Indorface vabiors in Inderface vabiors in Indorface Vabiers(vapierface in Indorface Vabiers insuberface)污染地下水(污染地下水)。修复(土壤真空提取,生物电视),地下水采样方法,土壤气体采样方法,气体渗透性测试以及污染物在土壤中的溶质转运。他协助开发了EPA关于蒸气侵入的原始指南,以及EPA关于二氧化碳地质隔离的VI类规则。他曾是与石油和天然气开发有关的诉讼专家证人,在国家石油和天然气委员会对拟议法规之前作证,并在国会向国会作证,就石油和天然气开发对水资源的影响。他的咨询服务包括有关:流浪甲烷气体迁移,路易斯安那州的地质碳存储,在解决方案洞穴中存放天然气液体,在科罗拉多州的拟建石油和天然气法规,从俄亥俄州,爱达荷州和佛罗里达州的II类处置井中对地下水的水资源产生的油和天然气,沿俄亥俄州的水上运输,沿水,欧洲河水运输,欧洲河水运输,提议的河流运输公司的水上运输,供应欧洲河流,提议的运输公司的运输公司的运输业是源头的运输。怀俄明州,蒙大拿州和科罗拉多州的租赁。
这些结果表明,GeoTES 适合储存大量能源。大型能源储存可用于在短时间和长时间内调度电力。因此,GeoTES 可能提供一系列能源储存服务,包括负荷转移、套利、电网可靠性、能源容量和季节性储存。GeoTES 有许多不同的配置,具体取决于能源来源、储层特征和当地能源市场。例如,以前的研究考虑储存由抛物面槽式集热器产生的太阳能热能,这将适用于太阳辐照度高的地区(Sharan 等人,2020 年)。还可以设想使用电加热器或热泵将多余的电力转化为热能。其他合适的能源包括工业过程产生的废热。
准确评估地下地质条件对于地下能源资源的可持续管理至关重要。随着浅层储量枯竭导致能源勘探向更深的深度延伸,地质变形的复杂性也随之增加。为了应对这些挑战,人们一直在努力将各种地球物理、岩土工程和地质调查与分析和数值模型相结合,但由于地下非均匀性、流变性质变化和复杂的应力状态,理解变形机制仍然十分困难。虽然在测量技术和先进建模方面取得了重大进展,但仍然迫切需要将数据和精确的地质模型结合起来,从而增强与地下挖掘和资源开采相关的变形的量化。这种综合方法对于管理带来巨大社会风险的不确定地质条件至关重要(Khan 等人,2021 年;Khan 等人,2022 年)。尽管地球物理技术已应用于动态地质灾害的监测和预警,但由于信息识别、数据挖掘和处理方面的限制,灾害风险的精确识别和分类仍然具有挑战性。有效预防和控制动态地质灾害需要快速动态监测、多维智能分析和综合预警策略。为此,本研究主题的目标是通过创新的地球物理工作流程、智能方法和数值建模技术展示评估、预测和预防动态地质灾害的最新进展。探索创新理论、方法和技术,以
