Nhóm nghiên cứu từ Penn State đã áp dụng ảnh địa chấn theo thời gian và phân tích biên độ tín hiệu trên siêu máy tính Bridges-2 để phát hiện các cấu trúc đá ẩn cản trở việc bơm dầu. Phương pháp 4D này giúp xây dựng bản đồ mỏ dầu chính xác hơn, tối ưu khai thác.
Điểm nổi bật:
- Nhóm từ Penn State sử dụng chiều thời gian và biên độ tín hiệu trên siêu máy tính Bridges-2 để nâng cao độ chính xác của ảnh địa chấn.
- Nhiều cấu trúc đá ẩn không làm thay đổi tốc độ truyền âm nhưng chặn dầu bên dưới không được phát hiện bởi ảnh 3D truyền thống.
- Sử dụng biên độ tín hiệu giúp phát hiện các vùng dầu bị chặn, bổ sung cho dữ liệu thời gian truyền âm.
- Cần khoan sâu hơn để tiếp cận dầu bên dưới các lớp đá chắc hơn khi phát hiện cấu trúc ngăn cản.
- Nghiên cứu đang được mở rộng để áp dụng cho các khu vực mỏ dầu lớn hơn hàng chục dặm vuông.
Vấn đề phổ biến với các giếng dầu là chúng có thể cạn dầu ngay cả khi các phép đo dựa trên âm thanh cho biết vẫn còn dầu. Một nhóm từ Đại học Penn State đã sử dụng siêu máy tính Bridges-2 của Trung tâm Siêu máy tính Pittsburgh (PSC) để bổ sung chiều thời gian vào các phép đo địa chấn này, cũng như phân tích cách dầu làm giảm cường độ âm thanh khi âm thanh truyền qua nó. Phân tích sơ bộ của họ cho thấy các cấu trúc đá ẩn bên trong mỏ dầu ngăn cản việc bơm toàn bộ lượng dầu ra ngoài. Hiện họ đang mở rộng quy mô nghiên cứu để xử lý các mỏ dầu có kích thước thực tế hơn.
Ghi nhận: Pixabay/CC0 Public Domain
Với tất cả sự phức tạp khi tìm dầu ở những vị trí xa xôi và sâu hơn, chúng ta cần khoan thông minh hơn. Lãng phí lúc nào cũng tốn kém, nhưng ngày nay điều quan trọng hơn bao giờ hết là phải đảm bảo khai thác dầu khí sạch và hiệu quả nhất có thể.
Các chuyên gia sử dụng chuyển động của sóng âm xuyên qua lòng đất để xác định vị trí và kích thước dự kiến của mỏ dầu. Dù vậy, nhiều giếng vẫn cạn dầu sau khi chỉ khai thác một phần nhỏ trữ lượng ước tính. Tieyuan Zhu từ Penn State và cộng sự muốn hiểu nguyên nhân và phát triển các phép đo chính xác hơn về sản lượng thực tế của giếng.
"Chúng tôi đã thử nghiệm dữ liệu từ Biển Bắc. Họ bắt đầu khoan vào năm 2008 và dự kiến khai thác 20–30 năm. Nhưng chỉ sau hai năm, giếng đã cạn. Họ bối rối không biết dầu ở đâu. Vấn đề chính là sự phức tạp của địa chất trong tầng chứa dầu," Zhu chia sẻ.
Phương pháp của nhóm yêu cầu sức mạnh tính toán lớn và bộ nhớ cao để lưu trữ tạm dữ liệu trong quá trình xử lý, tránh tốn thời gian đọc từ ổ lưu trữ. Bridges-2 của PSC, với hơn một nghìn CPU và mỗi nút bộ nhớ có 256–512 GB RAM, đã giải quyết được yêu cầu này.
Trước đây, các mỏ dầu được xác định bởi thời gian truyền âm chậm hơn qua đá chứa dầu. Nhóm Penn State đã bổ sung thêm biên độ tín hiệu — cách dầu làm giảm độ lớn của sóng âm — để xây dựng ảnh động 4D giúp phát hiện các cấu trúc đá mà ảnh 3D truyền thống bỏ sót.
Kết quả cho thấy nhiều lớp đá cứng bên trong mỏ dầu không đủ ảnh hưởng đến tốc độ truyền âm nhưng ngăn cản dầu bên dưới. Giải pháp đơn giản trong một số trường hợp là khoan sâu hơn để tiếp cận dầu phía dưới.
Nghiên cứu ban đầu chỉ trên khu vực 9 dặm vuông, nhưng hiện nhóm đang mở rộng quy mô để áp dụng cho hàng chục dặm vuông. Họ cũng cân nhắc sử dụng các nút bộ nhớ khổng lồ của Bridges-2, mỗi nút có 4.000 GB RAM, để triển khai cho các dự án lớn hơn.
