Avec le puits moyen construit en 1963, plus d'un puits de stockage souterrain de gaz naturel (UGS) actif sur cinq aux États-Unis pourrait être vulnérable aux fuites en raison de conceptions de puits obsolètes, selon une nouvelle étude du Harvard T.H. École de santé publique Chan.
Ces puits obsolètes sont exploités dans 19 États à travers 160 installations UGS qui représentent 51 % de la capacité totale de production de gaz aux États-Unis. Les plus anciens de ces puits sont concentrés dans OH, PENNSYLVANIE, NEW YORK, et WV.
Les puits identifiés par l'équipe de recherche sont susceptibles d'être de conception similaire au puits qui a échoué et qui a conduit à la fuite de gaz d'Aliso Canyon en Californie en 2015/16, qui a duré près de quatre mois, désormais le plus grand rejet accidentel de gaz à effet de serre de l'histoire des États-Unis. .
L'auteur principal, le Dr Drew Michanowicz, du Centre pour la santé et l'environnement mondial de l'Université Harvard, a déclaré :« Le stockage souterrain du gaz naturel est un élément essentiel de la chaîne d'approvisionnement américaine, et de nombreuses régions du pays dépendent de cette infrastructure pour le chauffage et de plus en plus pour la production d'électricité. Comme l'ont démontré Aliso Canyon et d'autres incidents, la vulnérabilité d'un seul puits présente un risque majeur pour la sécurité énergétique, les émissions de gaz à effet de serre, et à la sécurité et à la santé des personnes qui vivent à proximité."
Publier leurs résultats aujourd'hui dans la revue Lettres de recherche environnementale , l'équipe présente une base de données nationale des puits UGS et indique la nécessité d'une meilleure compréhension des risques liés aux problématiques d'obsolescence des puits de stockage vieillissants, en particulier ceux qui ne sont pas conçus à l'origine pour un flux bidirectionnel.
L'équipe a identifié plus de 2, 700 puits UGS actifs à travers les États-Unis qui, comme le puits raté d'Aliso Canyon, n'ont pas été conçus à l'origine pour le stockage de gaz car ils sont antérieurs à l'installation. Ces puits reconvertis ont un âge médian de 74 ans, et certains ont plus de 100 ans. Bien que l'âge seul ne soit pas un problème, les puits plus anciens sont particulièrement susceptibles de présenter certaines lacunes de conception, comme des points de défaillance uniques, qui ne reflètent pas les leçons d'ingénierie apprises au fil du temps.
Le co-auteur, le Dr Jonathan Buonocore, a déclaré:"En partie parce qu'aucune réglementation fédérale de sécurité ne s'applique aux puits de stockage de gaz naturel ou à leurs opérations (maintenant en attente), très peu d'informations globales étaient disponibles concernant ces systèmes intermédiaires. Après avoir identifié cette lacune de données, nous avons réalisé que nous devions créer notre propre base de données pour commencer à évaluer ce danger auparavant inapparent. »
L'équipe a développé une géodatabase de plus de 14, 000 puits UGS actifs, en utilisant des données au niveau des puits et des installations de 29 États individuels, l'Energy Information Administration (EIA) des États-Unis, et les cartes du système de l'entreprise. Suite aux recommandations du Groupe de travail interagences sur la sécurité du stockage du gaz naturel visant à éliminer progressivement les puits avec une seule barrière de protection, l'équipe a commencé son évaluation en calculant la prévalence et l'emplacement des puits UGS actifs qui ont été réutilisés à partir de la production d'hydrocarbures. Ils ont ensuite fait référence aux dates de construction des puits avec les pratiques de construction typiques de cette époque pour identifier les puits les plus susceptibles de présenter certains défauts de conception tels que la protection d'un seul tubage.
"Une autre découverte importante est que des puits réutilisés plus anciens sont présents dans des installations qui ont construit de nouveaux puits au cours de la dernière décennie. Cette variation du millésime de puits au sein des installations suggère qu'une gamme de pratiques de gestion des risques et de techniques de vérification de l'intégrité sont probablement nécessaires, " a déclaré le co-auteur Sebastian Rowland
"Notre étude présente un recensement des puits UGS actifs aux États-Unis et identifie ceux qui peuvent être à haut risque. Notre recherche s'est principalement concentrée sur des conceptions de puits originales, des recherches supplémentaires sont donc nécessaires pour affiner notre compréhension des pratiques de gestion active des risques au niveau des États et des opérateurs », a ajouté le Dr Michanowicz.
Le puits de stockage d'Aliso Canyon s'est rompu en partie parce qu'il était structurellement vulnérable à un point de défaillance unique. En termes d'ingénierie de la sécurité pétrolière et gazière, la fiabilité des systèmes implique soit l'augmentation de l'intégrité des matériaux individuels, ou en augmentant les systèmes de contrôle redondants. Étant donné que le puits en question a été foré à l'origine en 1954 en tant que puits de production de pétrole, un seul tuyau en acier séparait le flux de gaz et la formation rocheuse extérieure à certaines profondeurs, ce qui signifie que l'intégrité structurelle passive du puits ne dépendait que d'un seul tubage en acier.
