211service.com
Hurtigere kortlægning fremskynder søgningen efter olie
Med efterspørgsel og priser så høje for råolie, leder olieselskaber efter nye reservoirer dybt under havbunden, i områder med mere geologisk kompleksitet. Men at bore under havet er meget dyrt, så olieselskaber skal have en så fuldstændig forståelse af geologien, hvor de borer, som muligt.
Et kort over saltforekomster placeret kilometer under havbunden i den Mexicanske Golf, hvor Shell håber at finde nye oliereservoirer. Kortet blev genereret ved hjælp af algoritmer udviklet på MIT til at analysere seismiske data. (Med tilladelse fra Jason K. Johnson, MIT-afdelingen for elektroteknik og datalogi)
Selv bevæbnet med massevis af seismiske data om Jordens underjordiske træk er det dog en udfordring at lave nøjagtige kort over geologien under havet. Nu arbejder Shell sammen med dataloger ved MIT om at designe algoritmer, der vil give dem mulighed for hurtigere og mere præcist at skabe kort over disse underjordiske områder.
At generere kort over de dybe og komplekse områder, der nu er under udforskning af olieselskaber, kan tage flere mennesker mange måneder, siger Richard Sears, en gæsteforsker fra Shell ved MIT. Regioner, der undersøges, kan være hundredvis af kilometer i areal og flere kilometer dybe. De, der arbejder på at lave 3D-kort over disse områder, skal behandle enorme mængder data.
Shell vendte sig til Alan Willsky , professor i elektroteknik ved MIT, for en måde at give mening i den enorme mængde seismiske data, som virksomheden indsamler til kortfremstilling. Willskys gruppe har specialiseret sig i beregningsmetoder til at udtrække objekters former fra komplekse data.
Til sit første projekt med Shell skræddersyr hans gruppe algoritmer til at hjælpe virksomhedens geologer med at studere saltforekomster under den Mexicanske Golf. Shell håber, at disse formationer, som er svære at kortlægge, har fanget store forekomster af olie under havbunden. Willsky og kolleger hjælper Shell med at kortlægge overflader, former og grænser for disse aflejringer.
Willsky siger, at bestemmelse af formen og størrelsen af saltaflejringer under jorden svarer til en anden virksomhed i hans gruppe: at samarbejde med radiologer om at udvikle billedanalysealgoritmer til kortlægning af prostata for at bestemme, hvor en kræftdræbende radioaktiv pellet skal indsættes. Deres algoritmer kan påvirke mange områder, siger han, herunder biomedicin og oceanografi.
Olieopmålingsprocessen starter med, at skibe fejer over et stort område døgnet rundt i flere uger, mens de sender højintensive vibrationer ind i Jorden og måler deres ekkoer. Cirka hvert 10. sekund skydes komprimeret luft i vandet fra mange cylindre samtidigt. Vibrationer fra disse eksplosioner bevæger sig gennem vandet og ind i jorden, indtil de støder ind i noget. Derefter ekkoer de tilbage til vandoverfladen, hvor de registreres af kilometerlange streamers af trykfølsomme mikrofoner, der følger skibet. Selvom hvert ekko er svagt, forstærker flere signaler hinanden.
Så skal virksomhedens geologer omdanne hundreder af millioner af punkter af disse vibrations- eller seismiske data til et 3-D-kort for at bestemme, om olieforekomster ligger under eller ej. Sådan kortfremstilling er en iterativ proces. Først behandler en computer de rå data. Derefter, når han ser på lodrette snit, udvælger kortmageren nogle få punkter, hvor han eller hun ser noget interessant - hvor det ser ud som om lydbølgerne har ekkoet fra en bestemt slags geologisk struktur, såsom en saltaflejring.
De nye algoritmer udviklet af Willskys gruppe og i brug af Shell kan definere statistiske relationer mellem datapunkterne udvalgt af kortmagerne og bruge disse relationer til at forbinde prikkerne og skabe et kort. Algoritmerne beregner også usikkerheden for hvert datapunkt.
Computeren kan tage dage om at generere en kompleks overflade, og tolken tager dage om at gennemgå dataene, siger Sears.
Hundrede procent succes er en sjælden omstændighed, siger Ron Masters, en ledende geofysiker hos Shell. Du skal bore i en masse udsigter, hvoraf nogle ikke vil holde kortskabernes forudsigelser.
Shell og Willsky håber, at stadigt mere sofistikerede algoritmer vil hjælpe kortmagerne med at udføre deres arbejde hurtigere og med større nøjagtighed, især da virksomheden fortsætter med at lede efter olie i mere geologisk komplekse områder, såsom dem omkring saltforekomster.
Ifølge Masters er saltaflejringer et dominerende kendetegn ved det dybe vand i Den Mexicanske Golf. Men han siger, at kortlægningsalgoritmerne udviklet af Willsky bør gælde for andre geologisk komplekse aflejringer andre steder i verdenshavene.