Группа исследователей из Университета штата Пенсильвания нашла ответ на проблему «сухих» скважин
Команда из Университета штата Пенсильвания (Penn State University) использовала флагманский суперкомпьютер Pittsburgh Supercomputing Center (PSC) — Bridges-2, чтобы добавить временное измерение к сейсмическим измерениям и проанализировать, как нефть влияет на громкость звука, проходящего через неё. Их предварительный анализ показывает, что скрытые скальные структуры в нефтяных резервуарах препятствуют извлечению всей нефти.
Сложности при поиске нефти
При поиске нефти в отдалённых и глубоких местах возникают сложности. Эксперты используют движение звука через Землю, чтобы определить местоположение нефтяных месторождений. Эти измерения также позволяют оценить приблизительный размер месторождения. Однако часто скважины пересыхают после извлечения лишь части предполагаемого объёма нефти.
Исследователи из Университета штата Пенсильвания под руководством Тьеюаня Чжу хотели понять, почему так происходит, и разработать более точные методы измерения объёмов нефти, которые можно будет извлечь из конкретной скважины.
Почему скважины пересыхают?
Команда проанализировала данные сейсмических измерений и обнаружила, что изображения, полученные с помощью 3D-визуализации, не всегда отражают полную картину. Они предположили, что получение изображений одних и тех же месторождений в разные даты — добавление времени для создания своего рода 4D-анимации — поможет создать более точную картину.
Учёные также решили включить в анализ больше характеристик сейсмических данных. Ранее нефтяные месторождения определялись по тому, сколько времени требуется звуку, чтобы пройти через них. К этим временным данным учёные из Пенсильвании добавили амплитуду сигнала — как нефть заглушает его громкость.
Для этого потребовались значительные вычислительные мощности. Суперкомпьютер Bridges-2 с более чем тысячей мощных центральных процессоров (ЦП) в своих обычных узлах памяти мог обеспечить необходимую скорость. Он также мог предоставить необходимую память, поскольку каждый узел ЦП оснащён от 256 до 512 гигабайт оперативной памяти (RAM) — в 8–16 раз больше, чем у игрового ноутбука высокого класса.
Результаты исследования
Повторные измерения и расширенный анализ позволили учёным обнаружить, что изображения, полученные с помощью одного измерения во времени, не отображают все структуры в нефтяном резервуаре. Некоторые из этих структур, такие как слой более твёрдой породы внутри резервуара, не влияют на скорость звука достаточно, чтобы их можно было обнаружить. Но они могут препятствовать извлечению нефти, находящейся под ними.
Решение в некоторых случаях было простым: пробурить немного глубже, и остальная нефть станет доступной. Учёные опубликовали свои результаты в журнале Geophysics в сентябре 2024 года.