211service.com
Sneller in kaart brengen versnelt het zoeken naar olie
Nu de vraag naar en de prijzen voor ruwe olie zo hoog zijn, zoeken aardoliemaatschappijen naar nieuwe reservoirs diep onder de oceaanbodem, in gebieden met een meer geologische complexiteit. Maar boren onder de oceaan is erg duur, dus oliemaatschappijen moeten een zo volledig mogelijk begrip hebben van de geologie waar ze boren.
Een kaart van zoutafzettingen kilometers onder de oceaanbodem in de Golf van Mexico, waar Shell nieuwe oliereservoirs hoopt te vinden. De kaart is gegenereerd met behulp van algoritmen die zijn ontwikkeld aan het MIT om seismische gegevens te analyseren. (Met dank aan Jason K. Johnson, MIT-afdeling elektrotechniek en informatica)
Zelfs gewapend met stapels seismische gegevens over de ondergrondse kenmerken van de aarde, is het echter een uitdaging om nauwkeurige kaarten te maken van de geologie die ten grondslag ligt aan de oceaan. Nu werkt Shell samen met computerwetenschappers van MIT om algoritmen te ontwerpen waarmee ze sneller en nauwkeuriger kaarten van deze ondergrondse gebieden kunnen maken.
Het maken van kaarten van de diepe en complexe gebieden die nu door oliemaatschappijen worden onderzocht, kan enkele maanden duren, zegt Richard Sears, een gastwetenschapper van Shell aan het MIT. De onderzochte regio's kunnen honderden kilometers in oppervlakte en enkele kilometers diep zijn. Degenen die werken aan het maken van 3D-kaarten van deze gebieden, moeten enorme hoeveelheden gegevens verwerken.
Shell wendde zich tot Alan Willsky , hoogleraar elektrotechniek aan het MIT, voor een manier om de enorme hoeveelheid seismische gegevens die het bedrijf verzamelt voor het maken van kaarten te begrijpen. Willsky's groep is gespecialiseerd in computationele methoden om de vormen van objecten uit complexe gegevens te extraheren.
Voor zijn eerste project met Shell maakt zijn groep algoritmen op maat om de geologen van het bedrijf te helpen bij het bestuderen van zoutafzettingen onder de Golf van Mexico. Shell hoopt dat deze moeilijk in kaart te brengen formaties grote olievoorraden onder de zeebodem hebben gevangen. Willsky en collega's helpen Shell de oppervlakken, vormen en grenzen van deze afzettingen in kaart te brengen.
Willsky zegt dat het bepalen van de vorm en grootte van zoutafzettingen onder de aarde vergelijkbaar is met een andere onderneming van zijn groep: samenwerken met radiologen om algoritmen voor beeldanalyse te ontwikkelen om de prostaat in kaart te brengen om te bepalen waar een kankerdodende radioactieve pellets moeten worden ingebracht. Hun algoritmen kunnen van invloed zijn op veel gebieden, zegt hij, waaronder biogeneeskunde en oceanografie.
Het olie-onderzoeksproces begint met schepen die gedurende enkele weken de klok rond over een groot gebied vegen, terwijl ze trillingen van hoge intensiteit de aarde in sturen en hun echo's meten. Ongeveer elke 10 seconden wordt er tegelijkertijd vanuit vele cilinders perslucht in het water geschoten. Trillingen van deze ontploffing reizen door het water en de aarde in totdat ze ergens tegenaan stoten. Daarna echoën ze terug naar het wateroppervlak, waar ze worden geregistreerd door kilometerslange streamers van drukgevoelige microfoons die het schip volgen. Hoewel elke echo zwak is, versterken meerdere signalen elkaar.
Vervolgens moeten bedrijfsgeologen honderden miljoenen punten van deze trillings- of seismische gegevens omzetten in een 3D-kaart om te bepalen of er al dan niet olieafzettingen liggen. Dergelijke kaarten maken is een iteratief proces. Eerst verwerkt een computer de ruwe data. Vervolgens, kijkend naar verticale secties, pikt de kaartenmaker een paar punten uit waar hij of zij iets interessants ziet - waar het lijkt alsof de geluidsgolven weerkaatsen van een bepaald soort geologische structuur, zoals een zoutafzetting.
De nieuwe algoritmen die zijn ontwikkeld door Willsky's groep en in gebruik zijn door Shell, kunnen statistische relaties definiëren tussen de datapunten die door de kaartmakers zijn geselecteerd, en deze relaties gebruiken om de punten met elkaar te verbinden en een kaart te maken. De algoritmen berekenen ook de onzekerheid van elk datapunt.
Het kan dagen duren voordat de computer een complex oppervlak genereert en de tolk heeft dagen nodig om de gegevens door te nemen, zegt Sears.
Honderd procent succes is een zeldzame omstandigheid, zegt Ron Masters, senior geofysicus bij Shell. Je moet veel prospects boren, waarvan sommige de voorspellingen van de kaartmakers niet zullen waarmaken.
Shell en Willsky hopen dat steeds geavanceerdere algoritmen de kaartenmakers zullen helpen hun werk sneller en nauwkeuriger te doen, vooral omdat het bedrijf olie blijft zoeken in meer geologisch complexe gebieden, zoals die rond zoutafzettingen.
Volgens Masters zijn zoutafzettingen een dominant kenmerk van de diepe wateren van de Golf van Mexico. Maar hij zegt dat de kaartalgoritmen die door Willsky zijn ontwikkeld, ook van toepassing moeten zijn op andere geologisch complexe afzettingen elders in de oceanen van de wereld.