Cum Găsim De Fapt Petrolul?

scriu despre cripto valute, rachete și colonizarea spațiului, dar Slujba mea reală a implicat realizarea de software pentru modelarea geologică.

modelarea geologică implică crearea de modele computerizate ale subsolului, adică structura straturilor de rocă sub pământ. Geologii fac acest lucru pentru a afla unde ar putea exista petrol și unde ar trebui să foreze.

când am învățat despre geologie în liceu am găsit-o a fi un subiect destul de plictisitor. Nu mi s-a părut foarte interesant să memorez o grămadă de tipuri de roci. Nici nu am văzut vreun scop sau o aplicare clară a acestor cunoștințe.

lucrând ca dezvoltator de software în acest domeniu, mi-a schimbat foarte mult perspectiva, până la punctul de a crede că în alte circumstanțe aș fi putut alege să fiu geolog.

ceea ce face geologia interesantă în acest context, este că a afla unde este petrolul, cât de mult există și îl puteți extrage cel mai bine, este ca o muncă de detectiv elaborată. Detectivul preia diverse indicii și le combină pentru a pune cap la cap ce evenimente trebuie să se fi întâmplat, ducând la crimă.

de asemenea, geologii trebuie să colecteze diverse indicii sau date, pentru a fi mai specifice, pe care le poate folosi pentru a pune cap la cap evenimentele geologice care au avut loc.

toate datele diferite sunt colectate și importate în software pentru modelarea geologică. Acest software are instrumente pentru a analiza datele și căutați indicii care pot fi apoi utilizate pentru a construi un model 3D al subsolului care conține toate caracteristicile importante.

hidrocarburile, cum ar fi petrolul și gazul, nu sunt împrăștiate complet la întâmplare. Există anumite caracteristici geologice care cresc semnificativ probabilitatea ca noi să găsim petrol acolo. Căutarea petrolului înseamnă căutarea acestor caracteristici geologice.

orice caracteristică căutăm, există un model comun. Ai nevoie de un fel de capcană de ulei. Petrolul curge în sus și astfel căutăm o caracteristică geologică care poate prinde petrolul, astfel încât să se concentreze într-o zonă limitată.

spre deosebire de reprezentările tipice de desene animate ale rezervoarelor de petrol, uleiul nu este depozitat subteran într-un fel de peșteră goală. Oricât de ciudat ar suna, uleiul este de fapt stocat în interiorul rocii în sine. Desigur, uleiul nu poate fi depozitat în nici un fel de rocă. Avem nevoie de o rocă poroasă cu multe cavități mici și canale unde poate locui uleiul.

de obicei, asta înseamnă o gresie. Deci, practic, o piatră care sa format prin comprimarea nisipului. Într-un trecut îndepărtat, trebuie să fi existat o plajă, un râu sau ceva similar care a depus nisip în cantități mari, care mai târziu a fost acoperit de nenumărate alte straturi de rocă, aplicând suficientă presiune asupra nisipului pentru a-l transforma în piatră de nisip.

piatra de nisip trebuie să fie acoperită mai sus de o rocă de capac, cum ar fi șistul care nu este permeabil. Acesta este doar un mod fantezist de a spune că lichidele nu pot curge prin stâncă.

de asemenea, avem nevoie ca piatra capacului să aibă forma unui fel de pâlnie, astfel încât uleiul să se poată colecta sub ea pe măsură ce se mișcă în sus. Există o mulțime de moduri diferite de acest lucru se poate întâmpla. Mai jos sunt diferite exemple de formațiuni de rocă care ajută la prinderea uleiului.

deci geologul se concentrează pe localizarea unor astfel de formațiuni de rocă, realizate din rocă de tipul potrivit de tip.

capcane de erori

o eroare este ceea ce obțineți atunci când două straturi de rocă se schimbă, unul față de celălalt. Când se întâmplă acest lucru, de obicei, aveți un cutremur de pământ. Când cineva se deplasează într-un unghi, puteți crea o capcană pentru ulei.

de aceea, atunci când faci modelare geologică imaginind în cazul în care defectele sunt este o afacere mare. Chiar doriți să localizați și să modelați corect liniile de eroare.

Cum de a pune cap la cap Puzzle-ului și de a construi un Model

pentru a crea un model în cazul în care puteți vedea diferitele tipuri de straturi de rocă, și locația de caracteristici, cum ar fi defecte, care pot prinde ulei.

pe vremuri, oamenii forau puțin petrol la întâmplare pentru a vedea dacă vor avea noroc și vor găsi petrol. De aceea, câmpurile petroliere mari din Oklahoma sau California arătau ca păduri de platforme petroliere.

după un timp au devenit un pic mai deștepți și ar scoate mostre de rocă din puțuri și adâncimi diferite. Privind aceste probe de rocă în diferite locații, ați putea interpola pentru a ghici cum arăta solul în zonele pe care nu le-ați forat încă. De exemplu. dacă găsiți șisturi și apoi piatră de nisip la 20 de metri într-o singură locație, dar la 40 de metri adâncime într-o altă locație, atunci puteți concluziona că formația de rocă dintre ele nu este complet plană.

următorul pas a fost coborârea instrumentelor de măsurare cu o frânghie și măsurarea proprietăților rocilor de mai jos la diferite adâncimi. Se poate face, de exemplu, prin încercarea de a trimite curent electric prin stâncă și de a vedea cât de bine conduce electricitatea. Piatra de nisip umplută cu apă va conduce, de exemplu, mult mai bine decât dacă este umplută cu petrol sau gaz.

măsurarea la diferite adâncimi produce date pe care le numim jurnale de puțuri.

în Norvegia, unde locuiesc, nu avem puțuri de petrol terestre. Tot petrolul este preluat de pe platformele petroliere offshore. Acesta este unul dintre motivele pentru care producția de petrol din Norvegia a început mult mai târziu decât se spune în Texas. Este foarte dificil să forezi pe mare. În Texas, uleiul nu este adesea mult mai adânc decât 20 de metri în jos. Prima descoperire de petrol pe raftul norvegian a fost la aproape 3000 de metri în jos. În mod natural, în astfel de condiții, puteți merge în jurul valorii de foraj puțuri de petrol la întâmplare în căutarea de petrol.

puțurile de petrol de pe uscat costă milioane, platformele petroliere costă miliarde. Din acest motiv, forajul petrolier offshore a împins dezvoltarea modelării geologice folosind date seismice. Navele de supraveghere din acea vreme ar arunca în aer niște dinamită pentru a crea unde sonore masive care călătoresc prin apă și pământ.

dacă te gândești la lumină, știi că atunci când te uiți în apă, există o reflecție. Acest lucru se datorează faptului că lumina se reflectă la intersecția dintre materiale cu proprietăți diferite. La fel este și cu sunetul. Deci, ori de câte ori există o schimbare a tipului de rocă subterană, veți obține o reflectare a sunetului.

un tip de microfoane, numite hidrofoane, sunt răspândite pe suprafața apei. Acestea colectează undele sonore reflectate. Hidrofoanele sunt trase după nava de supraveghere, astfel încât să se poată deplasa și să tragă seismic. Fotografierea seismică înseamnă practic generarea sunetului (un semnal acustic) și înregistrarea acestuia.

aceasta este transformată în date pe care le numim cuburi seismice. Este o structură voxel 3D, care în software-ul geologic este prezentată prin colorarea răspunsurilor acustice în diferite culori, astfel încât, de ex. zonele în care a existat o reflecție puternică au culori mai luminoase.

acest lucru ne permite să înțelegem stratul de roci și forma lor. Ceea ce nu spune este totuși cât de adânci sunt aceste formațiuni de rocă diferite sau din ce sunt făcute. Vedem doar unde începe și se termină o formațiune de rocă, măsurată în milisecunde.

acesta este un concept important în modelarea geologică. Aproape toate datele cu care lucrăm sunt etichetate cu ce domeniu se află. Un domeniu este termenul sac pentru dacă adâncimi sunt măsurate în unități de timp sau Unități de lungime, cum ar fi metri sau picioare.

trebuie să putem converti aceste date bazate pe timp în date bazate pe adâncime. Aici intră în joc munca de detectiv. Putem combina indicii. De obicei, am făcut câteva foraje de testare și am înregistrat jurnale de puțuri. Asta înseamnă că, judecând după jurnalele de puțuri, putem vedea tranziții între diferite straturi de rocă măsurate în profunzime.

putem compara aceste jurnale cu datele seismice. Dacă putem localiza un strat măsurat în timp care arată ca un strat din jurnalul de puțuri măsurat în adâncime, atunci suntem capabili să atribuim o valoare de adâncime unei valori de timp specifice.

modul în care facem acest lucru este destul de complicat. De exemplu, putem măsura proprietățile acustice ale rocilor cu un jurnal de puț. La diferite adâncimi verificați cât de repede Sunetul călătorește prin stâncă. Asta înseamnă că printr-o grămadă de calcule complicate putem crea un fel de semnal seismic fals pe care îl putem compara cu seismicul real. Un geolog poate, în software, să întindă și să stoarcă acest seismic fals până când se potrivește cu seismicul de pe nava de supraveghere din zona din jurul puțului.

software-ul va urmări întinderea și stoarcerea pentru a calcula relația dintre diferite adâncimi în timp. Odată ce am derivat această relație între timp și adâncime în mai multe puțuri, putem interpola între ele folosind cubul seismic pentru a ne ghida.

care ne permite să producem ochiuri sau suprafețe 3D măsurate în timp numite orizonturi. Orizonturile indică intersecția dintre două straturi de rocă diferite.

nu am terminat în acest moment, deși. Trebuie să ne dăm seama ce fel de roci există între diferitele straturi de rocă și proprietățile lor. De asemenea, dorim să le cunoaștem proprietățile. De exemplu, care este porozitatea gresiei. Dacă are o porozitate mare, are potențialul de a conține mult ulei. Dar dacă are permeabilitate scăzută, atunci cavitățile mici nu sunt bine conectate și uleiul nu poate fi ușor din rezervor în puțul de ulei.

de aceea creăm structuri de date numite zone care reprezintă zona dintre orizonturi. Uitandu-se la Busteni bine geologi încerca să determine proprietățile de rocă și de tip. Acest tip de muncă necesită o mulțime de statistici și corelații. Datele de jurnal pe care le obținem sunt lucruri precum:

• busteni Gamma, masurarea razelor gamma emise de roca.
• jurnale de neutrini, măsurând densitățile particulelor de neutrini.
• jurnale de rezistivitate. Măsurați rezistența electrică.
• Sonic log, măsurați timpul necesar sunetului pentru a călători prin stâncă.

pe scurt, niciunul nu măsoară direct proprietățile pe care le urmărim, cum ar fi porozitatea și permeabilitatea. Trebuie să folosim cunoștințe despre relațiile statistice dintre jurnalele pe care le-am măsurat și proprietățile care ne interesează.

dar încă nu am terminat, deoarece diferența dintre tipurile de roci nu apare doar strat cu strat. Ar fi putut exista râuri șerpuitoare, plaje etc. care au depus nisip care s-a transformat în gresie pe care o vedem. Avem nevoie de o modelare mai detaliată, deoarece rezervorul nostru de petrol nu va fi o bucată omogenă de gresie.

de aceea creăm o grilă care înseamnă că ne împărțim întregul model în multe celule mici, care sunt de obicei în formă de cub. Fiecărei celule îi putem atribui valori diferite pentru porozitate, permeabilitate și tip de rocă.

acest lucru ne permite să efectuăm calcule despre cât spațiu total există în rezervor pentru ulei.

de obicei, un rezervor este un lucru foarte complex. Există presiuni diferite și pe măsură ce produceți lichide petroliere, cum ar fi petrolul, gazul și apa, se vor deplasa în interiorul rezervorului și vor afecta cantitatea de ulei pe care o puteți produce. De aceea rulăm simulări pe aceste modele de rețea pentru a prezice cum va fi producția de petrol în timp.

bucle și potrivirea istoriei

modul în care am prezentat toate acestea până acum este ca și cum procesul se mișcă într-o singură direcție tot timpul. Dar într-adevăr este alcătuit din bucle mai mari și mai mici. Obțineți întotdeauna mai multe date în timp. Găuriți mai multe puțuri și obțineți mai multe bușteni. Pe măsură ce produceți ulei pe o perioadă mai lungă de timp, puteți potrivi producția reală cu ceea ce ați prezis. Noi numim asta potrivirea istoriei. Toate acestea sunt folosite pentru a îmbunătăți continuu modelul nostru geologic al unui câmp petrolier, astfel încât să putem descoperi noi locuri pentru a obține petrol sau pentru a ne face o idee mai bună despre producția viitoare de petrol.

apoi, reprezentarea datelor modelelor geologice

bine am lăsat o mulțime de detalii, dar sper că acest lucru a dat o imagine de ansamblu a modului în care funcționează un geolog și cum găsim petrol. În continuare vreau să scriu mai multe despre specificul tipurilor de date pe care le folosim pentru a modela rezervorul de petrol și subsolul și modul în care acestea sunt legate.

publicul meu destinat este de oameni care nu sunt geologi, dar care sunt, probabil, dezvoltatorii de software și doresc să înțeleagă mai bine cum se face acest tip de software.