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研究探索电信光纤在地热地震传感中的应用

2023-12-12 16:00:29  来源:激光网原创    

  全球通信基础设施提供商Zayo Group Holdings Inc宣布完成一项合作研究项目,该项目探索使用现有电信光纤来绘制潜在的地热资源,特别是那些没有地表表现的地热资源。

  帝王谷暗光纤项目是Zayo、劳伦斯伯克利国家实验室和莱斯大学之间的合作研究项目,由美国能源部提供资金支持。

  项目团队专注于位于加利福尼亚州帝王谷和索尔顿海以南的布劳利地热田。与其他传统的地热田不同,布劳利没有温泉、间歇泉、喷气孔或泥火山形式的地表表现。然而,石油和天然气公司先前的勘探已经证实了Brawley油田的地热资源。

  调查这种“隐藏”的地热系统通常耗时、劳动密集且成本高昂。可以进行传统的地震研究,但这需要部署密集的地震传感器网络。这将需要大量的体力劳动,并且需要大量的时间来部署传感器和场地许可。

  研究小组提出的替代方案是使用Zayo在帝王谷现有的暗光纤网络。除了最初的预期目的外,未点亮的电信光纤还可以使用一种称为分布式声学传感的技术变成数千个地震传感器。这些传感器测量环境噪声或地震波随时间的变化在地球上反弹,使科学家能够更好地了解地下的东西。

  由于电信光纤已经在地下,科学家们必须做的就是进入接入点并安装一个询问器——一种监听通过光缆发送的信号的设备,使科学家能够检测地震活动。这大大降低了项目的成本和时间,否则就需要获得适当的许可证来放置传感器,然后进行放置它们的工作。

  在短短两天内,该团队能够使用 DAS 通过检测指示地热活动的特定地震特征来突出显示地热资源的位置。

  通过将暗光纤与传统地震传感器融合在一起,伯克利实验室-赖斯团队已经构建了更大、更详细的地下地图。研究人员还利用Zayo的暗光纤来测试其他应用,包括地震检测。

  有了这项研究的结果,科学家们现在有一种有效的方法,即使在没有任何地表表达的地区,也可以找到以前未知的、未开发的地热资源。

  “网络基础设施是创新的核心,这个项目再真实不过了,”Zayo首席执行官史蒂夫·史密斯说。“我们很自豪能够在推动清洁能源的发现和开发方面发挥作用,这符合我们对推动可持续未来的长期承诺。我们希望伯克利实验室和莱斯大学团队的出色工作能够激发关于如何以新方式利用光纤基础设施对我们的未来产生积极影响的新对话——其中一些我们今天只能想象。

  利用暗光纤和DAS来寻找隐藏的地热资源只是冰山一角——这种类型的研究可以有很多应用。戴思 DAS 正在彻底改变地震传感的世界,并为更清洁的能源、更好的自然灾害检测和更智能的城市提供机会。

  利用 DAS 数据,科学家可以创建地球地下的 3D 地图,从而实现各种应用。这些应用包括地热勘探、监测由于 CO2 注入导致的岩层变化,以及通过监测含水层及其对压力的反应来研究水循环。

  该技术还可以进行高分辨率地震监测,使科学家更好地了解断层及其行为,并检测地震预警信号,从而可能使城市在地震发生之前关闭关键基础设施并提高安全性。

  总体而言,暗光纤和 DAS 技术的使用对人类具有深远的影响。这项研究通过地热勘探实现更清洁的能源,加强自然灾害检测,并通过创建 3D 地下地图为智慧城市做出贡献。这项技术有可能使科学家能够探索海洋生物、泥石流、地震和水动力学。随着科学家努力实时处理关键的DAS数据,这项技术有望提供进一步的创新和洞察力。

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