När Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) forskare Barry Freifeld och Curt Oldenburg besökte Aliso Canyon naturgaslagring i december 2015, SS-25-brunnens utblåsning hade läckt naturgas i luften i mer än sex veckor. De notoriskt starka vindarna vid Aliso Canyon bar naturgasen och dess extra lukt till det närliggande området Porter Ranch, vilket leder till att tusentals familjer evakuerar sina hem.

Tillsammans med forskare och ingenjörer från Lawrence Livermore National Laboratory och Sandia National Laboratories, Berkeley Lab-besättningen utgjorde det så kallade "Lab Team, "uppmanas av statliga tjänstemän för deras expertis inom brunnintegritet och välflödesmodellering.

De började arbeta med att ta reda på varför åtta toppdödsförsök-där tunga vätskor och annat material pumpas in i brunnen i ett försök att ansluta den uppifrån-hade misslyckats. Med T2Well, ett mjukvaruverktyg utvecklat på Berkeley Lab, Lehua Pan, en Berkeley Lab -forskare med expertis inom markfysik och numerisk modellering, kunde simulera läckandets beteende och utvärdera varför de bästa dödarna inte fungerade.

Berkeley Labs modellering visade att brunnens komplexa geometri bidrog till de misslyckade top-kill-försöken. Simuleringarna visade också att en avlastningsbrunn skulle vara effektiv. Verkligen, utblåsningen stoppades inom 10 minuter efter att avlastningsbrunnen skär den läckande SS-25-brunnen, precis som simuleringarna föreslog.

För att påverka under den här typen av evenemang, en laginsats krävdes. "Vi satte snabbt ihop ett tvärvetenskapligt team som inkluderade brunnborrning och färdigställande experter, reservoaringenjörer, och geovetare, "Sade Freifeld." Genom att sätta ihop ett tvärvetenskapligt team kan vi titta på hela problemet. "

Wells nästan 100 år gammal

Berkeley Lab -forskare är inte nya när det gäller katastrofinsatser. Under 2010 släppte många av samma forskare allt för att bedöma Deepwater Horizons Macondo -brunnutbrott i Mexikanska golfen. Använder också T2Well för att modellera så bra, de uppskattade hur mycket olja och gas som faktiskt flödade ut till havsbotten.

T2Well är en förlängning av TOUGH (Transport of Unaturated Groundwater and Heat) koder, en serie mjukvaruverktyg utvecklade på Berkeley Lab som använder numeriska modeller för att simulera vätskeflödet, gas, och värme i porösa material och brunnar. Med Berkeley Labs expertis inom geovetenskap och datormodellering, det har kontinuerligt förbättrats genom åren.

Aliso Canyon SS-25-brunn färdigställdes 1954 som en oljebrunn. År 1973 omvandlades den till en gaslagringsbrunn. Dess ålder är inte ovanlig, med tanke på att alla Kaliforniens underjordiska naturgaslager finns i utarmade olje- eller gasreservoarer. Vissa underjordiska gaslagringsbrunnar i staten är nästan 90 år gamla. Och det finns många tusentals åldrande underjordiska gaslagringar i hela USA, men det hade inte funnits några federala säkerhetsföreskrifter för deras drift och underhåll.

Nu, två år efter att läckan först upptäcktes, Berkeley Lab är involverad i flera statliga ansträngningar för att säkerställa att en sådan katastrof inte händer igen, för att minska risken om den gör det, och för att bedöma den långsiktiga livskraften för underjordisk gaslagring i Kalifornien. Labteamet var också en viktig bidragsgivare till en nationell arbetsgruppsrapport som utfärdades förra året och som innehåller 44 rekommendationer för att minska risken för liknande incidenter.

"Jag tror att rekommendationerna vi gjorde är ganska omfattande och kommer att gå långt för att korrigera det faktum att människor inte övervakade dessa brunnar, "Sa Freifeld." Aliso Canyon fick den federala regeringen att vakna och inse att PHMSA har en roll att spela i underjorden, inte bara rörledningar. "

De tuffaste säkerhetsreglerna i landet

På statlig nivå, Lab -teamet har arbetat med Department of Conservation's Division of Oil, Gas, och geotermiska resurser (DOGGR) för att tillhandahålla teknisk expertis för utvecklingen av nya skärpta säkerhetsbestämmelser för naturgaslagringsbrunnar i Kalifornien. Nödregler har införts sedan förra året, och föreslagna permanenta föreskrifter granskas.

De föreslagna reglerna i Kalifornien skulle kräva minst två inneslutningsbarriärer överallt i en brunn, så att två komponenter av brunnintegritet skulle behöva misslyckas samtidigt för att tillåta en läcka liknande Aliso Canyon -incidenten 2015. "De är de strängaste reglerna i landet, "Sa Freifeld." De berör många aspekter av säkerhet som inte fanns i reglerna tidigare. De är verkligen guldstandarden och sätter en hög nivå för den nationella standarden. "