С суперкомпьютером на поиски нефти
Какова основная задача ваших исследований?
Сейсмология была и остается фундаментальной технологией нефтяной и газовой промышленности. С ее помощью мы можем получить намного более точную информацию о породах. Чем точнее картина месторождения, тем лучше будут результаты добычи.
В разведке и разработке месторождений важную роль играют предварительное компьютерное моделирование сейсмических исследований. Для этого мы используем суперкомпьютер в Хьюстоне (США). Он является самым мощным промышленным компьютером в мире, его производительность 2,2 петафлопс.
Производительность вычислительных систем растет с головокружительной скоростью. Полагаю, к 2020 году у нас будет компьютер производительностью порядка эксафлопс (1 тыс петафлопс). В развитие алгоритмов мы тоже инвестируем, так как сложная математика позволяет нам лучше и точнее интерпретировать большие объемы данных.
Интерпретирование результатов сейсмики тоже требует обработки огромного количества данных. На нашем суперкомпьютере и с помощью разработанного ВР математического аппарата сейсмические исследования могут быть проведены намного быстрее.
Также мы улучшаем методы сейсмических исследований. Раньше сейсмические волны создавали, например, при помощи маленьких взрывов. Они генерировали очень широкий спектр частот. Поэтому мы сейчас стараемся использовать одночастотные источники, которые вибрируют, как бы гудят. Детали этого метода я вам раскрыть не могу, потому что это новейшая технология.
На втором месте по объёму вычислительных работ у нас стоят исследование физических и химических свойств конкретной породы. При помощи рентгеновской томографии небольшой пробы суперкомпьютер может просчитать поведение всего массива.
Помогают ли спутники в поиске месторождений?
Мы как раз разбираемся, как наблюдение из космоса может помочь в поиске месторождений нефти. Спутники дают важную информацию о топографии и структуре поверхности в каком-то районе. Они могут даже дать сведения о минералогическом составе скальной породы. Точность миллиметровая. Спутниковые снимки могут также помочь контролировать состояние нашего производственного оборудования. Это касается в первую очередь наблюдения после ураганов перед тем, как послать в тот район сотрудников на вертолете.
В тоже время гравиметрические исследования со спутника себя не оправдали из-за недостаточной точности. Устанавливаемые на поверхности Земли приборы сегодня настолько чувствительны, что позволяют улавливать даже движения в нефтяных и газовых полях. Такие измерения мы проводили, например, на Аляске.
Какие инновации есть в области разработки?
До конца XX века добыча нефти была лишь делом физики: бурится скважина, стабилизируется давление, оптимизируются потери на трение, а потом смотрят, что получилось. Химия начала играть роль лишь 10-20 лет назад.
К нашим главным инновациям относится закачивание в скважину газа для увеличения дебета. Кроме того, мы оптимизируем технологию закачивания в скважину воды для поддержания давление. Десять лет назад думали, что вода - это всего лишь вода. Но это не так. Очень важно, какую воду использовать. Имеет значение заряд ионов бурового раствора, чтобы проникнуть в микротрещины породы.
Еще мы разработали технологию, позволяющую внедрять в камень наночастицы. Это полимеры, образующие мельчайшие шарики. Сначала они с током холодной воды попадают в поря каменной породы. На глубине, вдали от пробуренной скважины, температура быстро растет. Это приводит к термическому расширению частиц. Их диаметр увеличивается на несколько порядков. Таким образом они запирают некоторые ходы. Вода следует другим путем, в менее проницаемые породы. Так она достигает нефти, залегающей в этом слое.
То есть вы активно занимаетесь наноисследованиями?
Недавно мы основали Международный центр передовых материалов (International Center for Advanced Materials), где мы работаем вместе с тремя британскими и одним американским университетом. В ближайшие 10 лет мы инвестируем в него $100 млн. Мы хотим разработать сверхлегкие, но высокостабильные сплавы, которые могут выдержать высокое давление и экстремальные температуры. Также мы ищем новые добавки для улучшения свойств топлива и смазок. Разрабатываем мембраны, позволяющие разделять нефть и воду, которые будут полезны и в решении проблемы опреснения морской воды.
Также в ближайшие 10 лет мы поддержим Институт биологических наук в энергетике (Energy Bioscience Institute) в США на $500 млн. Использование в самом начале. Биология уже сегодня оказывает серьезное влияние на добычу нефти. Существуют бактерии, которые из содержащихся в морской воде сульфатов способны вырабатывать сероводород. Этот сероводород вызывает к коррозию стальных нефтепроводов. Нам важно остановить деятельность этих бактерий, а не добиться с их помощью более высокого процента добычи.
Насколько велико повышение эффективности благодаря внедрению нанотехнологий?
Контролируя содержание солей в буровом растворе и применяя нанотехнологии, мы можем извлекать на 5-10% больше нефти. Финансовые затраты составляют $2-3, иногда и $10 за баррель. Это приемлемо при цене нефти выше $100 за баррель.
Поделитесь страницей "С суперкомпьютером на поиски нефти" в Социальных сетях
