Studi indipendenti rafforzano le evidenze a sostegno dell’imaging ottico quantitativo dei gas

Una ricerca indipendente dimostra la capacità del QOGI di rilevare e quantificare le emissioni fuggitive di idrocarburi in condizioni controllate e reali.

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L’imaging ottico quantitativo dei gas (QOGI) è passato dall’essere un’innovazione promettente a una tecnologia di campo consolidata, supportata da una serie di studi indipendenti, sottoposti a peer review e sponsorizzati dal settore.

Gli studi comprendono rilasci controllati in laboratorio, prove sul campo in modalità blind e operazioni reali nel settore oil & gas. Nel loro insieme, dimostrano la capacità del QOGI di rilevare e quantificare le emissioni fuggitive di idrocarburi, evidenziando al contempo l’importanza di una corretta configurazione, della conoscenza delle condizioni ambientali e della formazione degli operatori.

Per gli operatori che intendono rafforzare i processi di Leak Detection and Repair (LDAR), Measurement, Reporting and Verification (MRV) e compliance, i risultati offrono indicazioni preziose sulle prestazioni del QOGI in condizioni differenti.

Benchmarking del QOGI rispetto al Method 21
Uno degli studi principali, sponsorizzato da Concawe e condotto presso VITO in Belgio, ha confrontato direttamente un primo sistema QOGI con il Method 21 utilizzando 61 rilasci controllati di idrocarburi.

Il QOGI ha rilevato il 100% delle perdite, con errori di quantificazione compresi tra -23% e 69% e un errore medio del 6%. Il Method 21 ha mostrato un intervallo di errore più ampio, da -92% a 667%, con un errore medio del 31%.

Lo studio ha concluso che il QOGI forniva stime della portata delle perdite più accurate e robuste rispetto alla quantificazione basata su strumenti sniffer, in particolare quando esisteva una differenza di temperatura di almeno 5°C tra il gas e lo sfondo.

I risultati hanno inoltre dimostrato una solida capacità di rilevamento e quantificazione in un ampio intervallo di emissioni, confermando il QOGI come strumento pratico per l’LDAR e il monitoraggio ambientale.

È importante sottolineare che lo studio ha valutato un primo sistema QOGI, che da allora ha beneficiato di significativi miglioramenti tecnologici.

Test del QOGI in condizioni realistiche di campo
I test di laboratorio rappresentano solo una parte del quadro. Un altro studio, sponsorizzato dall’European Gas Research Group (GERG), ha valutato il QOGI e altre tecnologie per la quantificazione del metano in condizioni controllate all’aperto a Saragozza, in Spagna.

I test sono stati condotti senza che gli operatori conoscessero le portate effettive delle perdite. Le misurazioni QOGI si sono generalmente mantenute entro un fattore tre rispetto alle effettive portate di emissione.

Lo studio ha inoltre evidenziato che le prestazioni erano influenzate dalle dimensioni del rilascio, dallo sfondo e dalle condizioni ambientali. La tecnica dell’operatore e la configurazione erano importanti, mentre la media di più misurazioni poteva migliorare l’accuratezza.

Questi risultati sottolineano l’importanza di comprendere le condizioni in cui viene utilizzato il QOGI e di seguire procedure di misurazione appropriate.

Portare il QOGI sul campo
L’Alberta Methane Field Challenge ha offerto un’ulteriore opportunità per valutare il QOGI in condizioni reali.

La valutazione sul campo, su larga scala, ha coinvolto circa 50 siti oil & gas e ha confrontato diverse tecnologie per il rilevamento e la quantificazione del metano, utilizzando il QOGI come riferimento di base.

Il QOGI ha consentito uno screening rapido e la definizione del profilo delle emissioni a livello di impianto, contribuendo alla definizione delle priorità dei siti e allo sviluppo degli inventari delle emissioni. Lo studio ne ha inoltre confermato il valore come strumento di screening preliminare all’interno di flussi di lavoro MRV integrati.

Nello studio, il QOGI ha prodotto un errore aggregato di appena il 18% e ha dimostrato la capacità di fornire rapidamente stime delle emissioni a livello di impianto, integrando al contempo altre tecnologie di rilevamento.




Validazione controllata su larga scala
Un ulteriore studio condotto presso il METEC della Colorado State University ha valutato il QOGI mediante rilasci controllati single-blind progettati per simulare le operazioni su well pad, comprese vegetazione e condizioni ambientali esterne.

Su 357 misurazioni e 26 scenari di rilascio, il 75% delle quantificazioni QOGI si è mantenuto entro un fattore tre rispetto alle effettive portate di emissione.

I test hanno inoltre individuato diverse condizioni che influenzavano l’accuratezza. Le prestazioni erano migliori in presenza di vento debole e sfondi con cielo sereno, mentre le misurazioni effettuate da più punti di osservazione contribuivano a ridurre gli outlier. Portate di rilascio più elevate e distanze di misurazione comprese tra 2 e 10 metri erano inoltre associate a una maggiore accuratezza e a un minor numero di outlier.

I risultati confermano che le prestazioni del QOGI dipendono non solo dalla tecnologia in sé, ma anche dalle modalità di esecuzione delle misurazioni e dalle condizioni ambientali presenti al momento del test.

Cosa dimostrano le evidenze
Nel loro insieme, questi studi indipendenti dimostrano che il QOGI è in grado di rilevare e quantificare le perdite di metano in un’ampia gamma di condizioni operative e ambientali.

Le evidenze mostrano prestazioni particolarmente solide quando i fattori ambientali vengono adeguatamente considerati e vengono seguite le best practice, inclusi una corretta configurazione e un utilizzo da parte di operatori formati.

In diversi scenari, il QOGI ha inoltre dimostrato vantaggi rispetto ai tradizionali metodi basati su strumenti sniffer, in particolare per la capacità di visualizzare le emissioni, stabilire le priorità delle fonti e supportare la quantificazione su larga scala.

Per gli operatori, questo può fornire dati utilizzabili per supportare i programmi LDAR, le iniziative MRV e l’evoluzione degli obblighi di compliance e reporting.

Il crescente corpus di ricerche indipendenti costituisce una solida base di evidenze a sostegno del QOGI come soluzione affidabile e pronta per l’impiego sul campo per il rilevamento e la quantificazione delle emissioni.

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