A equipe descobre estruturas ocultas, invisíveis nas varreduras sísmicas tradicionais, que bloqueiam o bombeamento de óleo

Um problema comum com poços de petróleo é que eles podem secar, mesmo quando as medidas baseadas em som dizem que ainda há óleo lá. Uma equipe da Penn State College usou o supercomputador do Pittsburgh Supercomputing Middle (PSC) para adicionar uma dimensão de tempo a essas medições sísmicas, bem como para analisar como o óleo diminui o quantity do som que viaja por ela. Sua análise preliminar sugere que as estruturas rochosas ocultas nas reservas de petróleo impedem que todo o óleo seja bombeado. Agora eles estão ampliando seu trabalho para enfrentar campos de petróleo de tamanho realista.

Dada toda a complexidade de encontrar petróleo em locais mais remotos e mais profundos, precisamos perfurar mais inteligente. O desperdício sempre foi caro, mas hoje é particularmente importante ser tão limpo e eficiente quanto a extração de petróleo e gás pode ser.

Especialistas usam o movimento do som através da Terra para detectar onde os depósitos de petróleo devem estar. Essas medidas também nos dizem o tamanho aproximado de uma determinada reserva. Ainda assim, é comum que um poço seque depois que apenas uma fração de seu suspeito de óleo foi bombeado. Tieyuan Zhu, do Penn State, e seus alunos e colegas de pós -doutorado, queriam entender por que isso é – e desenvolver mais medições precisas de quanto petróleo um dado bem realmente produzirá.

“Na verdade, testamos … dados do Mar do Norte. Você sabe, eles começaram a perfurar em 2008 e, com base na estimativa deles … eles poderiam produzir petróleo por 20 anos, 30 anos. Mas, infelizmente, depois de dois anos, não houve nada. O poço deles está seco. Eles ficaram confusos”, disse o petróleo? O grande problema é a complexidade da geologia.

A abordagem da equipe, estudando mais aspectos dos dados de medições sonoras do que o empregado anteriormente, exigiria mais poder de computação. Além disso, eles precisariam de grande memória para armazenar partes do problema nos processadores do computador sem viagens de tempo armazenamento de dados. O Bridges-2 do PSC foi a resposta para esse problema, graças a uma alocação do Entry, a rede NSF de websites de computação.

O petróleo não fica em piscinas no subsolo. Quando está presente, está embebido em rocha porosa. A rocha sólida transmite som mais prontamente do que a rocha cheia de óleo. Assim, os especialistas podem identificar reservas de petróleo pela maneira como diminuem o som que viajava através delas. Assim como um ultrassom médico, esses métodos sísmicos produzem imagens 3D de onde senta essa rocha de petróleo.

Apesar desses mapas sofisticados, o Wells perfurou com base nessas imagens geralmente fica curto. A equipe de Zhu argumentou que havia literalmente partes da imagem que a imagem 3D não estava capturando. Eles suspeitavam que a obtenção de imagens das mesmas reservas em datas diferentes – adquirindo tempo para criar uma espécie de animação 4D – ajudaria a criar uma imagem mais precisa.

Outra peça do quebra -cabeça seria incluir mais recursos dos dados sísmicos na análise. Anteriormente, as reservas de petróleo eram descobertas pela maior quantidade de tempo, é necessário o som para se mover através delas. Nesse momento, os cientistas da Penn State acrescentaram a amplitude do sinal – como o petróleo diminuiu seu quantity.

Tudo isso representava problemas computacionais. O computador precisaria de muitos processadores rápidos para analisar os cálculos em uma quantidade razoável de tempo. Mas também precisaria armazenar temporariamente partes do problema em sua memória – como a RAM em um laptop computer – para que não precisasse continuar voltando para ler os dados armazenados, o que diminui tudo.

Bridges-2, com mais de mil unidades de processamento central poderosas (CPUs) em seus nós regulares de memória, podem fornecer a velocidade. Também poderia fornecer a memória, pois seus nós da CPU, cada recurso, entre 256 e 512 gigabytes de RAM-oito a 16 vezes mais que um laptop computer para jogos de ponta.

“Temos dois pós-docs e também um estudante de pós-graduação usando o Bridges-2 … A primeira fase do uso do Bridges-2 foi paralelizar nosso código de pesquisa … e torná-lo mais prático … A segunda fase é realmente implementar o código para os dados de campo … o PSC me garantiu cem horas de computação e também a memória para armazenar meus dados, meus dados de campo … que simplesmente não podem ser alcançados com nossas milhares de horas). diz Zhu.

As medidas repetidas da equipe e a análise expandida produziram o Paydirt. Eles descobriram que as imagens são mapeadas sozinhas pelo tempo, em uma única medição, estruturas perdidas dentro da reserva de petróleo. Algumas dessas estruturas, como uma camada de rocha mais sólida dentro da reserva, não afetariam a velocidade do som suficiente para serem detectadas. Mas isso impediria um poço de sugar o óleo abaixo dele.

A solução, em alguns casos, foi simples. Faça um pouco mais fundo, e o restante do óleo seria acessível. Os cientistas relataram seu Resultados no diário Geofísica em setembro de 2024, com um resultado mais extenso publicado no mesmo diário em abril de 2025.

O relatório atual foi apenas uma prova de conceito para sua abordagem em uma área geológica limitada, a cerca de 9 quilômetros quadrados. Atualmente, a equipe está expandindo seus cálculos para mais nós, para que o método possa produzir mapas precisos para áreas muito maiores, dezenas de milhas quadradas. Outra opção que o grupo de Zhu pode explorar para ampliar seu trabalho é usar os nós de memória extrema da Bridges-2, que têm 4.000 gigabytes de RAM cada.