利用控制理论最小化地下储层诱发地震的见解
系统与控制
2024-11-06 v3 系统与控制
最优化与控制
摘要
深地热能、碳捕集与封存以及氢能储存具有满足能源部门大规模需求并减少 CO 排放的显著潜力。然而，这些活动所依赖的向地壳注入流体，可能导致新的发震断层形成或既有断层重新活化，从而引发地震。本研究中，我们提出一种基于控制理论的新方法来解决该问题。首先，我们利用三维扩散方程获得地下储层因流体注入诱发地震性的简化模型。随后，我们设计一种鲁棒跟踪控制方法，迫使地震发生率跟随期望参考。以此方式，在保障可再生能生产与储存所需流体循环的同时，将诱发地震性最小化。所设计控制在存在系统不确定性与未知动态时仍能保证控制目标达成。最后，我们展示不同能源需求情景下简化地热储层的仿真，以表明该控制方法的可靠性与性能，为基于实时调节器的现场实验开辟新前景。
引用
@article{arxiv.2310.02700,
title = {Insights of using Control Theory for minimizing Induced Seismicity in Underground Reservoirs},
author = {Diego Gutierrez-Oribio and Ioannis Stefanou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.02700},
year = {2024}
}