私は暗号通貨、ロケット、宇宙植民地化について書いていますが、私の実際の仕事は地質モデリングのためのソフトウ
地質学的モデリングには、地下のコンピュータモデルを作成することが含まれ、地面の下の岩の層の構造を意味します。 地質学者は、石油がどこにあるのか、どこで掘削すべきかを把握するためにこれを行います。
高校で地質学を学んだとき、私はそれがかなり退屈な科目であることがわかりました。 私は岩の種類の束を暗記することは非常に興味深い見つけることができませんでした。 また、私はこの知識の明確な目的や応用を見ませんでした。
この分野でソフトウェア開発者として働いていた私の視点を大きく変え、他の状況下では地質学者になることを選ぶことができたと考えました。
この文脈で地質学をエキサイティングにするのは、油がどこにあるのか、どれくらいあり、あなたがそれを最もよく抽出できるのかを知ることは、精巧な探偵の仕事のようなものであるということです。 探偵は、様々な手がかりをピックアップし、犯罪に至るまで、起こっている必要がありますどのようなイベントを一緒に作品にそれらを組み合
同様に、地質学者は様々な手がかりやデータを収集しなければならず、より具体的には、発生した地質学的事象をまとめるために使用することができます。
すべての様々なデータが収集され、地質モデリングのためのソフトウェアにインポートされます。 このソフトウェアは、データを分析し、その後、すべての重要な機能を含む地下の3Dモデルを構築するために利用することができる手がかりを探すた
石油やガスなどの炭化水素は、完全にランダムに散在していません。 そこに石油を見つける可能性を大幅に高める特定の地質学的特徴があります。 石油を探すことは、これらの地質学的特徴を探すことを意味します。
私たちが探しているどのような機能にも共通のパターンがあります。 ある種のオイルトラップが必要だ オイルは上向きに流れ、従って私達は限られた区域に集中するようにオイルを引っ掛けることができる地質特徴を捜している。
油溜りの典型的な漫画の描写とは異なり、油は一種の中空の洞窟の中に地下に貯蔵されていません。 それが聞こえるように奇妙な、オイルは実際に岩自体の中に格納されています。 当然オイルはあらゆる種類の石で貯えることができない。 私たちは、油が存在することができる小さな空洞とチャネルの多くを持つ多孔質の岩が必要です。
通常、それは砂岩を意味します。 だから、基本的に砂の圧縮によって形成された石。 いくつかの遠い過去には、その後、砂の石にそれを回すために砂に十分な圧力を適用し、岩の無数の他の層で覆われている大量に砂を堆積しているビーチ、川
砂岩は、透水性のない頁岩などのキャップロックで覆われている必要があります。 それは液体が岩の中を流れることができないと言っているだけの派手な方法です。
また、キャップロックはある種の漏斗のような形をしている必要があります。 これが起こることができるさまざまな方法がたくさんあります。 以下は、油をトラップするのに役立つ岩石の様々な例です。
を潜在的に罠にかけることができるさまざまなタイプの特徴であるため、地質学者は適切な種類の岩で作られたそのような岩の場所を
断層トラップ
断層とは、二つの岩層が互いに相対的にずれたときに得られるものです。 それが起こるとき、あなたは通常、地球の地震を取得します。 一つは角度でシフトアップすると、あなたは潜在的に油のためのトラップを作成します。
だから、断層がどこにあるのかを把握する地質モデリングを行うときは大したことです。 あなたは本当にあなたの断層線を正しく見つけてモデル化したいと思っています。
パズルをつなぎ合わせてモデルを構築する方法
あなたは岩の層の異なるタイプを見ることができるモデルを作成し、そのような油をトラップす
昔は、人々は運が良ければ油を見つけるかどうかを確認するために、少しランダムに油を掘削するだけでした。 そのため、オクラホマ州やカリフォルニア州などの大きな陸上油田は、石油掘削装置の森林のように見えました。
しばらくすると、彼らはもう少し巧妙になり、井戸や異なる深さから岩石サンプルを取り出すでしょう。 異なる場所でこれらの岩石サンプルを見ることによって、あなたはまだ掘削していない地域で地面がどのように見えたかを推測するために補間す 例えば ある場所で20メートルの頁岩と砂の石を見つけたが、別の場所では40メートルの深さであれば、その間の岩の形成は完全に平らではないと結論づけるこ
次のステップは、ロープを使って測定器を下げ、下の岩の特性を異なる深さで測定することでした。 それは、例えば、岩に電流を送り、それが電気をどれだけうまく伝導するかを見ようとすることによって行われる可能性がある。 水で満たされた砂の石は、例えば、それが石油やガスで満たされている場合よりもはるかに優れています。
異なる深さで測定すると、よくログと呼ばれるデータが生成されます。
私が住んでいるノルウェーでは、土地ベースの油井はありませんでした。 すべての石油は沖合の石油プラットフォームから回収されます。 それは、ノルウェーの石油生産がテキサス州で言うよりもずっと後に始まった理由の一つです。 海で掘削することは非常に困難です。 テキサス州では、油はしばしば20メートル下よりもはるかに深くありません。 ノルウェーの棚での最初の石油発見は、ほぼ3000メートル下にありました。 当然のことながら、このような条件下では、油を探して無作為に油井を掘削することができます。
陸上の油井には数百万の費用がかかり、石油プラットフォームには数十億の費用がかかります。 このため、海洋石油掘削は、地震データを用いた地質モデリングの開発を推進しました。 その日に戻った調査船は、水と地面を通って移動する大規模な音波を作り出すためにダイナマイトを爆破するでしょう。
光について考えると、水を見ると反射があることを知っています。 これは、異なる特性を持つ材料間の交差点で光が反射するためです。 それは音と同じです。 だから、地下の岩の種類に変化があるときはいつでも、あなたは音の反射を得るでしょう。
ハイドロフォンと呼ばれるマイクロフォンの一種が水面に広がっている。 これらは反射された音波を集める。 ハイドロフォンは調査船の後に引っ張られるので、動き回って地震を撃つことができます。 地震を撮影することは、基本的に音（音響信号）を生成し、それを記録することを意味します。
これは地震キューブと呼ばれるデータに変わります。 これは3Dボクセル構造であり、地質学的ソフトウェアでは、音響応答を異なる色で着色することによって示されているので、例えば 強い反射があった領域は明るい色を持っています。
これにより、岩の層とその形状を感じることができます。 しかし、それが伝えていないのは、これらの異なる岩石がどれほど深いか、またはそれらが何で作られているかです。 私たちは、ミリ秒単位で測定された、一つの岩の形成が始まり、終わる場所を見るだけです。
これは地質モデリングにおける重要な概念です。 私たちが扱うほとんどすべてのデータは、それがどのドメインにあるかでタグ付けされています。 領域は、深さが時間単位で測定されるのか、メートルやフィートなどの長さ単位で測定されるのかを表す袋の用語です。
この時間ベースのデータを深さベースのデータに変換できるようにする必要があります。 これは探偵の仕事が遊びに来るところです。 手がかりを組み合わせることができます。 通常私達は少数のテストdrillingsをし、よく丸太を記録した。 それは、井戸のログから判断すると、深さで測定された異なる岩層の間の遷移を見ることができることを意味します。
これらのログを地震データと比較することができます。 深さで測定された井戸ログから層のように見える時間で測定された層を見つけることができれば、特定の時間値に深さの値を割り当てることがで
これをどのように行うかは非常に複雑です。 例えば、井戸の丸太で岩石の音響特性を測定することができます。 異なる深さで、音が岩をどのくらい速く移動するかを確認してください。 これは、複雑な計算の束を介して、我々は我々が実際の地震と比較することができ、偽の地震信号のようなものを作成することができます意味します。 地質学者は、ソフトウェアの中で、井戸の周りの地域の調査船からの地震と一致するまで、この偽の地震を引き伸ばして絞ることができます。
ソフトウェアは、時間内に異なる深さの間の関係を計算するためにストレッチと絞りを追跡します。 複数の井戸の時間と深さの間のこの関係を導出したら、地震立方体を使用してそれらの間を補間して案内することができます。
これにより、horizonsと呼ばれる時間で測定されたメッシュまたは3Dサーフェスを生成できます。 地平線は、2つの異なる岩の層の間の交差を示しています。
しかし、この時点では行われていません。 私たちは、異なる岩層とその特性の間にどのような種類の岩が存在するかを把握する必要があります。 我々はまた、彼らの特性を知りたい。 例えば、砂岩の気孔率は何ですか。 それが大きい気孔率を有すれば、多くのオイルを含んでいるための潜在性があります。 しかし、透過性が低い場合、小さな空洞は十分に接続されておらず、油は貯水池から油井に容易に入ることはできません。
そのため、地平線の間の領域を表すゾーンと呼ばれるデータ構造を作成します。 井戸のログを見ることによって、地質学者は岩石の性質と種類を決定しようとします。 この種の作業には、多くの統計と相関が必要です。 私たちが得るログデータは次のようなものです:
- 岩から放出されるガンマ線を測定するガンマログ。
- ニュートリノ粒子密度を測定するニュートリノログ。
- 電気抵抗を測定します。
- 音ログ、音が岩の中を移動するのにかかる時間を測定します。
要するに、気孔率や透過性など、私たちが求めている特性を直接測定するものはありません。 私たちは、測定したログと興味のあるプロパティとの間の統計的関係に関する知識を使用する必要があります。
しかし、岩の種類の違いは層ごとに発生しないので、私たちはまだ行われていません。 私たちが見る砂岩に変わった砂を堆積させた蛇行する川、ビーチなどがあったかもしれません。 私たちの石油貯留層は砂岩の均質な塊ではないので、より詳細なモデリングが必要です。
そのため、グリッドを作成することで、モデル全体を多くの小さなセルに分割し、通常は立方体の形をしています。 各セルには、気孔率、透磁率、岩石の種類に異なる値を割り当てることができます。
これにより、石油貯蔵所にある総スペースの計算を行うことができます。
通常、貯水池は非常に複雑なものです。 そこに異なる圧力があり、あなたは、このような油、ガス、水などの油流体を生成するようにリザーバ内を移動し、あなたが生成することができますどのくらいの油に影響を与えます。 そのため、これらのグリッドモデルでシミュレーションを実行して、石油生産が時間の経過とともにどのようになるかを予測します。
ループと履歴マッチング
私がこれまでにすべてを提示した方法は、プロセスが常に一方向に移動するかのようです。 しかし、実際には大きくて小さいループで構成されています。 あなたは常に時間の経過とともにより多くのデータを得ています。 あなたはより多くの井戸を掘削し、より多くの井戸のログを取得します。 長い時間にわたるオイルを作り出すと同時に予測したものをと実際の生産に一致できる。 これを履歴マッチングと呼びます。 このすべては、油田の地質学的モデルを継続的に改善するために使用されるため、石油を得るための新しい場所を発見したり、将来の石油生産のよ
次に、地質モデルのデータ表現
さて、私は多くの詳細を残しましたが、私はこれが地質学者がどのように働くか、そして私たちがどのように油を見つ 次に、石油貯留層と地下をモデル化するために使用するデータ型の詳細と、それらがどのように関連しているかについて詳しく説明します。
私の意図された聴衆は、地質学者ではなく、おそらくソフトウェア開発者であり、この種のソフトウェアがどのように作られているかをよりよく理