Et seismisk skift i olieefterforskning

En avanceret beregningsmetode til behandling af seismiske data udviklet af KAUST -forskere gør det muligt at afbilde den detaljerede struktur af dybe oliereservoirer i en hidtil uset opløsning, åbner nye muligheder i den stadig mere udfordrende søgen efter nye reserver.

Olieefterforskning er både mystisk og teknisk udfordrende. Reservater forekommer ofte kilometer under jorden, med få hints på overfladen om, hvad der ligger nedenunder. En vigtig teknik, der bruges i olieefterforskning til at observere de skjulte geologiske strukturer, der potentielt kan indeholde fanget olie og gas, er den seismiske undersøgelse. Dette indebærer at pumpe kraftige chokbølger ned i jorden og registrere de svage soniske vibrationer, der vender tilbage til overfladen.

Seismiske undersøgelser bruges som et første pass til at identificere lovende strukturer, som derefter bores for at bekræfte en olie strejke. Boring, imidlertid, forbliver ekstraordinært dyrt - nogle gange titusinder af dollars pr. hul - og derfor er olieefterforskningsindustrien meget afhængig af relativt billige seismiske undersøgelser.

Vibrationerne registreret i en seismisk undersøgelse rummer en overraskende mængde information. Den udgående chokbølge - genereret af en lille detonation eller kraftig vibrerende plade - hopper af grænserne mellem forskellige stenslag og bevæger sig med forskellige hastigheder gennem de forskellige klippelag. Dette producerer en kompleks sekvens af vibrationer på overfladen, der kan afsløre grundlæggende geologiske strukturer. Yderligere analyse af amplituden og fasen af ​​den registrerede bølgeform, kendt som fuld bølgeforminversion, giver et andet niveau af strukturelle detaljer til at hjælpe efterforskning.

Med mange af Jordens let opdagelige oliereserver allerede udnyttet, og stigende udgifter til efterforskning, søgen efter olie bliver stadig mere udfordrende.

Teamet i Tariq Alkhalifah og doktorand Zhen-dong Zhang på KAUST har nu gjort et stort fremskridt inden for seismisk databehandling, der har potentiale til at redefinere processen.

"Konventionelle reservoirkarakteriseringsmetoder er hovedsageligt baseret på endimensionel seismisk inversion, "siger Alkhalifah." Sådanne metoder er stabile, men afhænger af antagelser om geologiske egenskaber og er afhængige af nøjagtigheden af ​​den seismiske billeddannelsesproces. Vores metode, udnytter fuld bølgeforminversion, integrerer mere detaljerede yderligere oplysninger for bedre at begrænse resultaterne. "

Bygger på fuld bølgeforminversion, teamet tilføjede kapaciteten til at inkorporere mange parametre i undergrundens struktur i inversionen baseret på geologisk viden og erfaring eller borehullsdata.

"Nøgleidéen er en mere kompleks fysikbeskrivelse af reservoirområdet med parameterisering (yderligere parametre inkluderet) relateret til væskeindhold og brudretning og tæthed, "siger Alkhalifah.

Med de rigtige yderligere oplysninger, den nye inversionsmetode er i stand til en hidtil uset strukturel opløsning, løsning af kritiske oplysninger som bruddets tæthed og orientering - oplysninger, der er nyttige til borebeslutninger og vandrette brøndplaceringer.

"Selvom vores metode er beregningsmæssigt tung og stiller højere kvalitetskrav til de seismiske data, der er stor interesse for dette meget varme emne inden for olieefterforsknings- og produktionssamfund, "siger Zhang." Med tempoet i fremskridt inden for computerkraft, vi er godt rustet til at drage fordel af den forventede bølge af interesse for metoder, der kan give mere præcise beskrivelser, især for brudte reservoirer. "