用于測定地下洞穴中存儲的液體能源商品的量的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種用于測定存儲在地下洞穴中的液體能源商品的量的方法，該方法一般包括以下步驟：建立用于與地下洞穴相關的鹵水池的體積函數(shù)；獲取鹵水池圖像；將所獲取的圖像傳輸給中心處理設備；分析所獲取的圖像從而計算鹵水池中鹵水的深度；基于所計算的深度并使用體積函數(shù)估算鹵水池中鹵水的體積；基于所估算的鹵水池中鹵水的體積，測定存儲在與鹵水池相關的地下洞穴中液體能源商品的量；以及將關于存儲的液體能源商品的量的信息傳送給第三方市場參與者。
【專利說明】用于測定地下洞穴中存儲的液體能源商品的量的方法和系統(tǒng)
相關申請的交叉參考
[0001]本申請要求2011年3月2日提交的第61/448，439號美國臨時專利申請的優(yōu)先權，其全部內容通過引證的方式并入本文。
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及用于測定在地下洞穴中存儲的液體能源商品(例如，原油、液化天然氣(NGL)以及其它液體碳氫化合物)的量的方法和系統(tǒng)。
【背景技術】
[0003]液體能源商品，例如原油、液化天然氣(NGL)以及其它液體碳氫化合物，具有價值數(shù)十億美元的經濟市場。這些商品被多方買賣，而且，與任何交易市場一樣，與交易商品相關的信息對市場參與者而言是非常有價值的。具體來說，這些商品中的每一種商品的生產、運輸、儲存和分配系統(tǒng)的各種部件和設備的運行可能對這些商品的價格和可獲得性具有重大影響，這使得與所述的運行相關的信息變得有價值。而且，各種部件的擁有者或經營者通常不會公開披露此類信息，因此上述信息的獲取非常有限。

【發(fā)明內容】

本發(fā)明是用于測定在地下洞穴中存儲的液體能源商品(例如，原油、液化天然氣(NGL)以及其它液體碳氫化合物)的量的方法和系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)，使用公眾可獲取的資源、視覺檢測、衛(wèi)星成像、聲吶(SONAR)、水路激光雷達(hydrographic LiDAR)或其它方法來研究特定地下存儲位置中的每個鹵水池。關于鹵水池的所有物理輪廓和其它相關信息都存儲在數(shù)據(jù)庫中，其包括例如水池壁斜率k或kp最大水池深度Ztl、作為深度的函數(shù)的水池周長P (z)、最大深度處的水池體積Vc1、以及作為深度的函數(shù)的水池面積A (z)0
從這些信息，可以得到描述鹵水池體積的函數(shù)V (z)，該體積是地下存儲的體積，該體積函數(shù)為在任何給定時間鹵水池的深度z的函數(shù)。
還研究了與每個水池相關的地下存儲洞穴中的液體能源商品類型，并且將該數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中。
然后，根據(jù)預定計劃，例如，通過與基準系統(tǒng)中感興趣的鹵水池固定的攝像機或者通過在該位置上方飛行的攜載攝像機的飛機，對特定地下存儲位置處的每個鹵水池進行檢測。這種檢測包括獲取鹵水池的一個或更多個視覺圖像。
然后，所獲取的每個鹵水池的圖像優(yōu)選被傳輸?shù)街行奶幚碓O備。然后，優(yōu)選地通過使用數(shù)字計算機程序分析所獲取的圖像。其中一種分析形式是使用圖像軟件來識別和追蹤圖像上的兩個輪廓。第一輪廓表示水池的頂部邊緣，第二輪廓表示獲取圖像時水池內的鹵水水位。如果圖像是使用移動的基準系統(tǒng)獲取的，例如是從飛機或直升機獲取的，那么為了使由相對于系統(tǒng)傾斜的可變角度引起的誤差降為最小，優(yōu)選引入預處理步驟，在該步驟中所有圖像和與其相關的輪廓在下一步處理之前被轉換成普通基準系統(tǒng)。
然后，由預定數(shù)量的離散測量測定各輪廓之間的平均垂直距離。將平均垂直距離乘以鹵水池的壁的斜率得到水池的深度Z。
然后利用深度Z并使用體積函數(shù)V(Z)估算水池體積。
最后，測定存儲的液體能源商品的量。在許多情況中，假定鹵水池的估算體積近似等于存儲在與鹵水池相關的地下洞穴中的液體能源商品的體積。
一旦完成了對特定位置的每個鹵水池的分析，可將與估算體積相關的信息發(fā)送給市場參與者和其它感興趣實體，也就是通常不會在給定時間獲得關于地下存儲的液體能源商品的量的信息的第三方。
【專利附圖】

【附圖說明】
圖1是鹵水池在空的狀態(tài)下的航拍圖，該鹵水池在圖像上具有多個被追蹤的輪廓；
圖2是圖1中被數(shù)字化為X-Y坐標的輪廓的圖；
圖3是例示了所計算的面積函數(shù)的圖，該面積函數(shù)為圖1中鹵水池深度的函數(shù)；
圖4是當鹵水池存儲了較大體積的鹵水時圖1中的鹵水池的航拍圖；
圖5是例示了對圖4中的圖像和輪廓使用2D線性變換的圖；
圖6是例示了如何由預定數(shù)量的離散測量測定圖4中輪廓之間的平均垂直距離的圖； 圖7是特定鹵水池邊緣的圖像，其示出了在鹵水池邊緣附近以間距隔開的一系列標
記；
圖8是描述了本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的示意性實施方式的一般功能的流程圖；
圖9是本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的一個示意性實施方式中計算機系統(tǒng)的核心部件的示意圖。
【具體實施方式】
[0004]本發(fā)明是用于測定在地下洞穴中存儲的液體能源商品(例如，原油、液化天然氣(NGL)以及其它液體碳氫化合物)的量的方法和系統(tǒng)。
除了地上存儲之外，例如原油、液化天然氣(NGL)以及其它液體碳氫化合物的液體能源商品還被存儲在地下洞穴中。在北美，通過泵入水并用已知為“溶液采礦”的方法抽取鹵水而人為地掏空地質鹽巖層從而獲得這些洞穴。對于國家緊急供給原油的大倉庫，即所謂的戰(zhàn)略石油儲備(SPR)，通常都存儲在這種地下洞穴中。美國的戰(zhàn)略石油儲備SPR存儲在德克薩斯州和路易斯安那州的地下洞穴中，并且SPA洞穴的容量通常在600萬至3500萬桶的范圍內。參見 http: //www.fe.doe.gov/programs/reserves/spr/spr-sties.html。
作為另一個示例，液化天然氣(NGL)是通常存儲在地下洞穴中的另一種液體能源商品。美國兩個主要存儲中心中的其中一個是在德克薩斯州的蒙特貝爾烏。該存儲區(qū)域包括約34個地下洞穴，具有約1，000，000，000桶的總存儲量。
在地下存儲洞穴內，原油或其它液體能源商品漂浮在一定量的鹵水上。因此，與單個洞穴或多個洞穴相關的是在液體能源商品已經被抽取時用來保持洞穴被充滿的一定量的鹵水。鹵水有助于保持洞穴壁完整以使得鹽穴壁不會被腐蝕。當需要從洞穴抽取液體能源商品時，將鹵水泵入洞穴，液體能源商品被轉移到管道中從而將液體能源商品運送到設備外。當需要將液體能源商品注入洞穴中時，將其泵入并且將鹵水從洞穴運出。
一種常用的維持所需鹵水體積的方法是利用地上水池來存儲多余的鹵水。如果鹵水池和相關的存儲洞穴形成封閉的系統(tǒng)，那么存儲的液體能源商品的體積約等于鹵水池中鹵水的體積。
根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)，使用公眾可獲取的資源、視覺檢測、衛(wèi)星成像、聲吶、水路激光雷達或其它方法來研究特定地下存儲位置中的每個鹵水池。在這方面，為了使水池中鹵水的特定水位與包含在水池中的鹵水的相關體積相關聯(lián)，需要詳細理解水池形狀和尺寸。最簡單的情況是被設計為長方體形狀的鹵水池，其中，水池中鹵水的深度直接對應于水池中鹵水的體積。在水池地質結構不是簡單幾何形狀的情況下，則使用公共源，例如在地形構造方面準確的地圖。關于鹵水池的所有物理輪廓和其它相關信息都存儲在數(shù)據(jù)庫中，包括例如水池壁斜率k或kp最大水池深度Ztl、作為深度的函數(shù)的水池周長P (z)、最大深度處的水池體積Vtl以及作為深度的函數(shù)的水池面積A (z)。這種數(shù)據(jù)庫優(yōu)選地存儲在計算機系統(tǒng)的存儲器中。從下面的討論會更清楚的是，通過工程文獻資料或使用與本文描述的相同方法進行分析，可以由鹵水池中最小水池深度處的體積的估算來測定常量％。如果在下面的等式V (z)中將Vtl視為未知且同時其它基準體積為已知，也可以計算出V。。
從該信息，可以得到描述鹵水池體積的函數(shù)V(Z)，該體積是地下存儲的體積，該體積函數(shù)為任意給定時間鹵水池的深度z的函數(shù)。
F(Z) = /:0 A(z)dz⑴
例如，如圖1所示，在測定特定鹵水池的物理輪廓并且基于鹵水池的物理輪廓建立體積函數(shù)的過程中，獲取圖像10。在這種情況中，因為鹵水池在構造中，其基本處于空的狀態(tài)。然后，仍如圖1所示，在圖像10上追蹤鹵水池的兩個或更多個輪廓。這種輪廓也能夠從工程文獻資料或圖中得到。在這種情況中，在圖像10上追蹤三個輪廓:表示鹵水池的底部的第一輪廓20 ;表示最高水池水位的第二輪廓22 ;以及表示水池頂部，即圍繞鹵水池的護堤的頂部邊緣的第三輪廓24 。
一旦在圖像10上識別和追蹤了各輪廓，那些輪廓被數(shù)字化為X-Y坐標，如圖2所示。
然后計算由每個輪廓界定的面積。
下一個步驟是測定每個輪廓的深度z。在該示例中，測定深度的第一步是計算每個輪廓和表示水池頂部的輪廓24之間的平均垂直距離。然后通過將鹵水池的壁的斜率乘以每個輪廓和表示水池頂部的輪廓24之間的平均垂直距離來測定每個輪廓的深度z。從工程文獻資料或其它資源可知齒水池壁的斜率，或者基于水池構造的最佳實踐知識估算斜率。
最后，使用線性回歸或者其它適當?shù)臄M合法計算面積函數(shù)A (z)，其為水池深度z的函數(shù)。例如，在圖3的圖表中示出了這種線性回歸。具體地，相對于圖1-3中示出的示例，從處于空的狀態(tài)的鹵水池得到的面積函數(shù)是:
A(z) = 68057-4352z (2)
并且，不規(guī)則形狀的鹵水池的體積是:
V(Z) = 68057 (Ztl-Z)-4352/2* (Zq2-Z2)+11017 (3)
其中，Z0等于最大水池深度，并且其中，112017是表示最小水池體積的常量。
該體積函數(shù)V (z)也存儲在數(shù)據(jù)庫中。
還研究了與每個水池相關的地下存儲洞穴中液體能源商品的類型，該數(shù)據(jù)也存儲在數(shù)據(jù)庫中。此外，根據(jù)其產品的來源和方法，原油在化學和物理特性方面不同，并且典型地通過美國石油學會重度(或API比重指數(shù))來分類，該重度是原油相對于水的輕重程度的度量。如果原油存儲在感興趣的地下存儲位置中，API比重指數(shù)或關于原油類型的類似信息也存儲在數(shù)據(jù)庫中。
現(xiàn)在參考圖8的流程圖，并重復上述步驟，鹵水池的物理輪廓被存儲在中心處理設備的數(shù)據(jù)庫100中，如塊200所示，并且所建立的體積函數(shù)也存儲在中心處理設備的數(shù)據(jù)庫100中，如塊202所示。
然后，根據(jù)預定計劃，例如，通過與基準系統(tǒng)中感興趣的鹵水池固定的攝像機或者通過在該位置上方飛行的攜載攝像機的飛機對特定地下存儲位置處的每個鹵水池進行檢測。這種檢測包括獲取鹵水池的一個或更多個視覺圖像，如圖8的塊300所示。例如，這種圖像可包括攝影影像、衛(wèi)星圖像、紅外圖像或任何其它能夠提供每個鹵水池邊界勾畫輪廓的圖像，也就是每個鹵水池的頂部邊緣和每個水池內的鹵水水位。
然后，所獲取的每個鹵水池的圖像優(yōu)選地被傳輸?shù)街行奶幚碓O備，如圖8的塊302所示。然后分析所獲取的圖像，優(yōu)選地通過使用數(shù)字計算機程序進行分析，也就是存儲在存儲器中并通過計算機系統(tǒng)的處理器執(zhí)行的計算機可讀指令。因此，使用標準編程技術和語言能夠執(zhí)行必要程序和子程序。得益于下述說明，本領域技術人員可很容易地實現(xiàn)這種編程。
其中一種分析形式是使用圖像軟件，例如ImageJ (其是由美國國家衛(wèi)生研究院(National Institutes of Health)開發(fā)的公眾在 http://rsbweb.nih.gov/i j/ 上可獲取的軟件程序)來識別和追蹤圖像上的兩個輪廓，如圖8的塊304所示。第一輪廓表示水池的頂部邊緣，并且第二輪廓表示在獲取該圖像時水池內的鹵水水位。圖4是當鹵水池存儲較大體積的鹵水時圖1中鹵水池的航拍圖，并且在該圖像上追蹤第一和第二輪廓。
如果圖像是使用移動的基準系統(tǒng)獲取的，例如是從飛機或直升機獲取的，那么為了將由相對于系統(tǒng)傾斜的可變角度引起的誤差降為最小，優(yōu)選引入預處理步驟，在該步驟中所有圖像和與其相關的輪廓在下一步處理之前被轉換成普通基準系統(tǒng)，如圖8的塊306所示。
在該預處理步驟中，一開始對所識別的輪廓使用廣義坐標變換從而將這些輪廓中的每一個依比例縮放至物理尺寸。在圖5中例示了 2D線性變換的一個示例。使用從鹵水池的研究獲知的鹵水池的頂部邊緣的周長作為基準，然后依比例縮放、剪切并旋轉鹵水池的頂部邊緣輪廓從而匹配該基準。通過下面的等式表示該變換，并通過使用例如Matlab ?的軟件程序實現(xiàn)該變換，Matlab I?是由馬薩諸塞州的納蒂克鎮(zhèn)的Mathworks公司銷售
的、市場上可購買的軟件包。
Xn=axn+byn+c (4a)
Yn= dxn+eyn+f (4b)其中，xn和yn是測量的輪廓的第n個坐標對；a、b、C、d、e和f是從坐標變換得到的常量；且Xn和In是被變換的坐標。
在分析過程中，將變換存儲為變量的中間集合。然后對表示鹵水池中的鹵水水位的第二輪廓進行相同的變換。然后，根據(jù)鹵水池的物理尺寸表示變換后的第一和第二輪廓。
一旦執(zhí)行了預處理步驟，由預定數(shù)量的離散測量測定各輪廓Pta之間的平均垂直距離，如圖8的塊308所示。
例如，圖6例示了如何進行這種測量。將平均垂直距離乘以鹵水池的壁的斜率可以獲得水池的深度z。
X = kPder (5)
如果將鹵水池的壁的斜率作為周長的函數(shù)變化，則該斜率可以表示為該垂直距離的函數(shù)。
k = k (Rder) (6)
然后，如圖8的塊310所示，可以以下面的方式計算深度。
z = -^Jo2nrfc|P(te.(0)Jfi0 X Pairr
其中，Θ是具有位于水池周長內側的原點的角度基準坐標。
然后，利用深度Z并使用體積函數(shù)V (Z)從上面的等式(3)估算水池體積，如圖8的塊312所示。
在所獲取的鹵水池的圖像的基準系統(tǒng)是固定的或其地理空間是已知的情況中，另一種分析形式是檢測水池圖像上的輪廓邊緣并且獲得每個輪廓的圖像像素面積。在這方面，圖像中的邊緣是具有較強強度對比的區(qū)域，也就是說，從一個像素到下一個像素存在顯著的強度變化。存在檢測圖像中的邊緣的各種方法和技術，其通常分為兩類:梯度法和拉普拉斯算子法。梯度法在圖像的一次求導中查找最大值和最小值從而檢測邊緣。拉普拉斯算子法在圖像的二次求導中查找零交叉 從而發(fā)現(xiàn)邊緣。在任何情況中，一旦檢測且識別了輪廓邊緣，則將表示水池內鹵水水位的輪廓所界定的面積與所得到的面積函數(shù)A (z)比較，從而測定水池中鹵水的深度z，并由此測定水池中鹵水的體積。
在某些情況中，水池自身可以包含物理標記和/或高度標記，這些標記可用來測定水池深度。例如，圖7是特定鹵水池的邊緣的圖像。如圖7所示，在鹵水池的邊緣附近存在以間距隔開的一系列標記30、32、34、36。這些標記30、32、34、36的位置是固定。因此，能夠通過測量圖像像素中從標記30、32、34、36中的一個或更多個標記到水池中鹵水邊緣的線性距離來估算深度z。
最后，測定存儲的液體能源商品的量，如圖8的塊314所示。在許多情況下，假定鹵水池的估算體積近似等于存儲在與鹵水池相關的地下洞穴中的液體能源商品的體積。
如圖8的塊320所示，一旦完成了特定位置處每一個鹵水池的分析，隨后可以將關于估算體積的信息傳送給市場參與者和其他感興趣的實體，也就是通常不會迅速獲得關于給定時間地下存儲中的液體能源商品的量信息的第三方。當然，通過對所有鹵水池中的體積求和或對所選擇的鹵水池組中的體積求和，關于特定位置處的或所選擇的鹵水池組(例如，對應于由特定公司持有的存儲或對應于特定液體碳氫化合物的量的鹵水池)中的液體能源商品總量的信息也能被計算并傳送給市場參與者和其它感興趣實體?？深A想的并且優(yōu)選的是可通過電子郵件傳輸和/或通過將數(shù)據(jù)輸出到訪問受控的因特網網址來實現(xiàn)與第三方的這種通信，終端用戶可以通過例如Microsoft Internet Explorer ?的普通的因特網瀏覽程序訪問該因特網網址。當然，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，傳送至第三方的信息和數(shù)據(jù)還可以通過多種其它已知通信介質實現(xiàn)。
圖9是在本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的實施中的計算機系統(tǒng)的核心部件的示意圖。如圖9所示，計算機系統(tǒng)400通常包括處理器402、存儲器(或存儲器部件)404以及輸入/輸出接口406。輸入/輸出接口 406與攝像機410、鍵盤412以及其他輸入設備通信并從其獲取數(shù)據(jù)，然后將這種數(shù)據(jù)輸送到處理器402。處理器402還與存儲器404通信，存儲器存儲多種模塊，包括:(a)圖像處理模塊420 ； (b)體積估算模塊422 ；(c)(液體能源商品的)數(shù)量測定模塊424;以及(d)通信模塊430。處理器402執(zhí)行這些模塊中的每一個模塊中的指令程序。存儲器404還存儲某數(shù)據(jù)元素，在執(zhí)行指令時處理器能夠存取并使用這種數(shù)據(jù)元素，例如(a)每個鹵水池的物理輪廓，包括斜率；(b)體積函數(shù)；(c)液體能源商品的類型；以及(d)獲取的圖像。
還應注意的是，在某些情況中，多個鹵水池可以對應于多個洞穴。例如，再次參考圖1，該特定鹵水池具有約480，OOOm3的最大體積，并與四個單獨的地下洞穴相關，這四個地下洞穴具有3百萬桶原油的總容量。在這種情況中，洞穴至水池的映射也存儲在數(shù)據(jù)庫中，以使與水池組相關的體積估算被用來測定存儲在對應洞穴中的體積。
作為進一步的細化，一些地下存儲設備使用地上緩沖罐來批處理向相互連接的運輸基礎設施的注射以及從該基礎設施的抽取，該基礎設施包括進入和離開攜載液體能源商品的管道。該操作技術用于維持壓力并使得與設備之間的傳遞速率比與交通運輸基礎設施之間的傳遞速率快。當使用緩沖罐時，可以使用不同的罐來緩沖不同的液體能源商品。
當使用緩沖罐來批處理地下存儲的注射或抽取時，可以使用在2011年4月19日提交的、名稱為“Method and System for Determining an Amount of a Liquid EnergyCommondity Stored in a Particular Location” 的、序號為 13/089，674 的共同共有且待定的美國專利申請中描述的方法來監(jiān)控緩沖罐，該申請通過引用并入于此。通過監(jiān)控以特定間距隔開的罐體積，能夠區(qū)分用相同鹵水池轉移的液體能源商品。
作為進一步的細化，可通過公眾可獲取的數(shù)據(jù)來測量(例如，通過使用雨量計)或計算落入特定鹵水池的沉淀物的量，從而提高存儲在與鹵水池相關的地下洞穴中的液體能源商品的量的測定準確性。
作為進一步的細化，可以通過附近的蒸發(fā)測量或者通過公眾可獲取的天氣數(shù)據(jù)的建模來估算特定鹵水池中蒸發(fā)的液體的量，從而提高存儲在與鹵水池相關的地下洞穴中的液體能源商品的量的測定準確性。
作為進一步的細化，被轉換的水池頂部坐標的周長可以按比例放大至鹵水池的物理周長從而查看線性坐標轉換模型中的任何錯誤。該縮放比例可以應用到水池水位坐標或最終體積估算上從而提聞準確性。
作為進一步的細化，可以用紅外成像連同抽送的廢氣一起檢測抽送機械以及往返于特定地下洞穴的管道，從而測定關于地下洞穴操作動態(tài)的更多信息。以這種方式，可以預期的是，能夠區(qū)分在相同存儲設備內的多個洞穴中存儲的體積。使用從關于哪個洞穴用于何種液體能源商品的研究中獲取的信息(例如，從公眾可獲取的用于設備的工程平面圖所獲取的信息)，能夠以液體能源商品對存儲的總體積進行分類。
本領域技術人員會認識到，在不偏離本發(fā)明教導下，其它的實施方式和實施也是可能的。本詳細說明、并且特別是示例性實施方式的特定細節(jié)以及在此公開的實施例主要是為清楚理解本發(fā)明而給出的，不能理解為對本發(fā)明的限制，因為在閱讀了本發(fā)明后，其修改對本領域技術人員而言是顯而易見的，并可在不偏離本發(fā)明范圍或精神下進行各種修改。
【權利要求】
1.一種基于與地下洞穴相關的鹵水池中鹵水體積的估算來測定地下洞穴中存儲的液體能源商品的量的方法，該方法包括以下步驟: 基于所述齒水池的物理輪廓建立用于齒水池的體積函數(shù)，并且在數(shù)據(jù)庫中存儲所述體積函數(shù)； 在隨后的時間獲取所述鹵水池的圖像； 將所獲取的圖像傳送到中心處理設備； 在所獲取的圖像中識別所述鹵水池的頂部邊緣處或靠近頂部邊緣處的第一輪廓； 在所獲取的圖像中識別表示鹵水池中鹵水水位的第二輪廓； 測定所述第一輪廓和所述第二輪廓之間的平均距離； 基于所述平均距離計算鹵水池中鹵水的深度； 基于所計算的深度并使用存儲在數(shù)據(jù)庫中的體積函數(shù)估算鹵水池中鹵水的體積； 基于鹵水池中鹵水的估算體積，測定在與鹵水池相關的地下洞穴中存儲的液體能源商品的量；以及 將關于存儲的液體能源商品的量的信息傳送至第三方市場參與者。
2.根據(jù)權利要求1所 述的方法，其中，建立所述體積函數(shù)的步驟包括以下子步驟: 使用攝像機獲取處于基本是空的狀態(tài)中的鹵水池的圖像； 在所獲取的圖像上追蹤兩個或更多個輪廓； 將所述兩個或更多個輪廓數(shù)字化成X-Y坐標； 計算由所述兩個或更多個輪廓界定的面積； 測定所述兩個或更多個輪廓中每個輪廓的深度；以及 計算面積函數(shù)，所述面積函數(shù)為所測定的深度的函數(shù)。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述液體能源商品是原油。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述液體能源商品是液化天然氣。
5.一種基于與地下洞穴相關的鹵水池中鹵水體積的估算來測定地下洞穴中存儲的液體能源商品的量的方法，該方法包括以下步驟: 基于所述齒水池的物理輪廓建立用于齒水池的體積函數(shù)，并且在數(shù)據(jù)庫中存儲所述體積函數(shù)； 在隨后的時間獲取所述鹵水池的圖像； 將所獲取的圖像傳送到中心處理設備； 分析所獲取的圖像從而計算鹵水池中鹵水的深度； 基于所計算的深度并使用存儲在數(shù)據(jù)庫中的所述體積函數(shù)估算齒水池中齒水的體積； 基于鹵水池中鹵水的估算體積，測定在與鹵水池相關的地下洞穴中存儲的液體能源商品的量；以及 將關于存儲的液體能源商品的量的信息傳送至第三方市場參與者。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其中，所述液體能源商品是原油。
7.根據(jù)權利要求5所述的方法，其中，所述液體能源商品是液化天然氣。
8.一種用于測定地下洞穴中存儲的液體能源商品的量的方法，其中鹵水池與地下洞穴相關，并且其中存儲在存儲器部件中的體積函數(shù)提供齒水池中齒水體積的估算，所述體積函數(shù)為鹵水池中鹵水深度的函數(shù)，該方法包括以下步驟: 使用攝像機獲取鹵水池的圖像； 使用計算機系統(tǒng)以用于: Ca)在所獲取的圖像中識別鹵水池的頂部邊緣或頂部邊緣附近的第一輪廓； (b)在所獲取的圖像中識別表示鹵水池中鹵水水位的第二輪廓； (C)通過在所述第一輪廓和所述第二輪廓之間進行多次離散測量來測定所述第一輪廓和所述第二輪廓之間的平均距離； Cd)基于所述平均距離計算鹵水池中鹵水的深度； Ce)基于所計算的深度并使用所述體積函數(shù)估算鹵水池中鹵水的體積；以及 Cf)測定存儲在與鹵水池相關的地下洞穴中的液體能源商品的量；以及 使用計算機系統(tǒng)將關于存儲的液體能源商品的量的信息發(fā)送給第三方市場參與者。
9.一種用于在計算機系統(tǒng)中測定在與鹵水池相關的地下洞穴中存儲的液體能源商品的量的方法，該方法包括以下步驟: 在計算機系統(tǒng)的存儲器中存儲鹵水池的壁的斜率，其為鹵水池周長上的位置的函數(shù)；在計算機系統(tǒng)的存儲器中存儲用于測定鹵水池體積的體積函數(shù)，其為鹵水池的深度的函數(shù)； 在計算機系統(tǒng)的存儲器中 存儲關于與鹵水池相關的地下洞穴中的液體能源商品的類型的數(shù)據(jù)； 在隨后的時間，在計算機系統(tǒng)的存儲器中接收包含未知量鹵水的鹵水池的數(shù)字圖像；通過計算機系統(tǒng)的處理器處理數(shù)字圖像從而測定數(shù)字圖像中表示鹵水池頂部邊緣的第一輪廓以及數(shù)字圖像中表示鹵水池的鹵水水位的第二輪廓； 通過計算機系統(tǒng)的處理器，由預定數(shù)量的離散測量測定第一輪廓和第二輪廓之間的平均距離； 通過計算機系統(tǒng)的處理器，基于所述平均距離和鹵水池的壁的斜率測定鹵水池中鹵水的深度；以及 通過計算機系統(tǒng)的處理器，基于齒水的所述深度和所述體積函數(shù)，估算齒水池中鹵水的體積；以及 通過計算機系統(tǒng)的處理器，基于鹵水池中鹵水的估算體積，測定與鹵水池相關的地下洞穴中存儲的液體能源商品的量。
10.根據(jù)權利要求9所述的方法，該方法還包括以下步驟: 在計算機系統(tǒng)的存儲器中存儲表示鹵水池底部的第一數(shù)字輪廓、表示鹵水池的最高水位的第二數(shù)字輪廓和表示鹵水池的頂部邊緣的第三數(shù)字輪廓；以及 一旦計算機系統(tǒng)的存儲器接收了包含未知量鹵水的鹵水池的數(shù)字圖像，通過計算機系統(tǒng)的處理器，使用廣義坐標變換對第一輪廓進行變換從而縮放、剪切和旋轉所述第一輪廓進而與先前存儲在計算機系統(tǒng)的存儲器中的表示鹵水池的頂部邊緣的第三數(shù)字輪廓相匹配，然后對第二輪廓進行廣義坐標變換。
11.一種用于測定與鹵水池相關的地下洞穴中存儲的液體能源商品的量的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括: 存儲器部件；輸入/輸出接口，其與所述存儲器部件通信； 處理器，其與所述存儲器部件和所述輸入/輸出接口通信，所述處理器執(zhí)行指令程序從而: 從所述輸入/輸出接口接收并在存儲器部件中存儲:(a)表示鹵水池底部的第一數(shù)字輪廓；(b)表示鹵水池最高水位的第二數(shù)字輪廓；和(C)表示鹵水池頂部邊緣的第三數(shù)字輪廓， 從所述輸入/輸出接口接收并在存儲器部件中存儲鹵水池的壁的斜率，其為鹵水池周長上的位置的函數(shù)； 從所述輸入/輸出接口接收并在存儲器部件中存儲用于測定鹵水池體積的體積函數(shù)，其為鹵水池深度的函數(shù)； 從所述輸入/輸出接口接收并在存儲器部件中存儲關于在與鹵水池相關的地下洞穴中的液體能源商品的類型的數(shù)據(jù)； 從所述輸入/輸出接口接收并在存儲器部件中存儲包含未知量鹵水的鹵水池的數(shù)字圖像； 處理所述數(shù)字圖像從而確定數(shù)字圖像中表示鹵水池頂部邊緣的第一輪廓和數(shù)字圖像中表示鹵水池的鹵水水位的第二輪廓； 使用廣義坐標變換對第一輪廓進行變換從而縮放、剪切和旋轉第一輪廓進而與先前存儲在計算機系統(tǒng)的存儲器中的表示鹵水池的頂部邊緣的第三數(shù)字輪廓匹配，然后對第二輪廓進行廣義坐標變換； 由預定數(shù)量的離散測量測定第一輪廓變換和第二輪廓變換之間的平均距離； 使用所述平均距離和鹵水池的壁的斜率，測定鹵水池中鹵水的深度； 使用齒水的所述深度和所述體積函數(shù)，估算齒水池中齒水的體積；以及基于鹵水池中鹵水的估算體積，測定存儲在與鹵水池相關的地下洞穴中的液體能源商品的量。
【文檔編號】G06T7/60GK103477364SQ201280011315
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年3月2日 優(yōu)先權日:2011年3月2日
【發(fā)明者】蘇珊·奧爾森, 迪爾德麗·阿芬那, 阿布迪·再恩, 杰森·?？怂? 申請人:真斯開普無形控股有限公司