Обнаружение скрытых углеводородов, используя технологии сейсмической визуализации для картирования образований глубоко под поверхностью земли.

Около 50 лет назад компания ExxonMobil стала первопроходцем технологии, называемой трехмерной сейсмической визуализацией, которая использует звуковые волны для формирования трехмерных изображений геологических формаций. Эти изображения стали отраслевым стандартом для понимания подземной геологии и поиска месторождений нефти и газа.

Статья

Обнаружение скрытых углеводородов, используя технологии сейсмической визуализации для картирования образований глубоко под поверхностью земли.

После тех первых экспериментов ЭксонМобил является лидером в разработке и применении технологий, необходимых для сбора, обработки и интерпретации трехмерных сейсмических данных.

Сбор сейсмических данных

ЭксонМобил активно развивает технологии и применяет мировой опыт для улучшения качества собранных сейсмических данных в полевых условиях с минимальным воздействием на окружающую среду. Недавние достижения позволяют получать более широкие частоты звуковых волн, предоставляя нашим геологам и инженерам больше информации о свойствах недр. Плюс ко всему, ЭксонМобил недавно расширила свое новое применение методов одновременных наземных множественных сейсмических источников для морских установок, уменьшая время, стоимость и воздействие сбора данных на окружающую среду.

Продвинутая визуализация

Наши запатентованные алгоритмы в сочетании с инвестициями в суперкомпьютеры, которые выполняют огромную вычислительную задачу анализа сейсмических данных, делая их доступными для команд ЭксонМобил, которые своевременно управляют активами разведки, разработки и добычи принимать наиболее эффективные бизнес-решения. Наше запатентованное программное обеспечение для трехмерного моделирования скорости позволяет интерпретаторам данных создавать детальные модели, расширяя нашу способность точно визуализировать сложные подземные структуры. Кроме того, последние достижения в области полной инверсии волнового поля дают нам более точную информацию о недрах, чем ранее доступную.

Полная инверсия волнового поля (ПИВП)

Полная инверсия волнового поля является неотъемлемой частью наших исследований и разработок, а также является неотъемлемой частью нашего набора сейсмических возможностей, известного как EMprise. В сочетании с суперкомпьютерной технологией полная инверсия волнового поля предоставляет нашим геофизикам уникальную информацию о геологических структурах и физических характеристиках горных пород.

В прошлом отрасль могла использовать только часть данных, записанных в трехмерных сейсмических исследованиях, из-за высокой сложности сейсмических волн и огромного количества данных. Сейчас полная инверсия волнового поля предоставила нам возможность лучше использовать все данные сейсморазведки для получения изображений недр с высоким разрешением. В частности, полная инверсия волнового поля позволяет нам более точно наносить на карту геологические структуры и определять с большей уверенностью, может ли порода содержать углеводороды. Таким образом, мы можем помочь в выявлении и освоении ресурсов нефти и газа в программах разведки, разработки и добычи. Для месторождений, где ЭксонМобил в настоящее время добывает нефть и газ, полная инверсия волнового поля применяется для интервальной или четырехмерной сейсмической съемки, чтобы помочь составить карту оставшихся углеводородов. Эти возможности могут сделать разработку и добычу ресурсов более эффективной, менее затратной и более экологически безопасной благодаря оптимизированному бурению.

Фото – с помощью технологии полной инверсии волнового поля можно видеть и анализировать очень тонкие физические свойства горных пород и более точно определять местонахождение нефтегазовых резервуаров. Разница между анализом результатов полной инверсии волнового поля и обработанных в обычном режиме сейсмических данных будет аналогична оценке физических характеристик Моны Лизы. Раньше можно было видеть только контуры и основные очертания. Но благодаря этим технологическим достижениям физические характеристики ее лица и одежды приобретают гораздо более яркий цвет и детализацию, более точно отражающие реальность.
Процесс инверсии полного волнового поля начинается с геологической модели свойств подземных пород.

Генерируемые компьютером синтетические сейсмические данные, полученные из модели, затем сравниваются с полевыми сейсмическими данными реального мира. Различия между ними используются для обновления модели для более точного отражения реальности. Этот процесс повторяется до совпадения синтетических и реальных данных. Моделирование должно включать высокую степень реалистичности, правильно представляя геометрию сейсмических данных и физику, управляющую распространением сейсмических волн в недрах.

Подход полной волновой инверсии является существенным отклонением от способа, которым сейсмические данные в настоящее время используются для изображения недр. Стандартный сейсмический анализ требует больших затрат времени и труда и состоит из серии операций, предназначенных для удаления шума и нежелательных сигналов из данных до формирования изображения. После получения изображения оцениваются свойства недр, но не существует явной петли обратной связи для сравнения этих оценок с исходными полевыми данными. Напротив, процесс FWI в значительной степени автоматизирован с использованием компьютерного моделирования, чтобы обойти трудоемкие этапы традиционного подхода.

Запатентованные алгоритмы ExxonMobil и инвестиции в суперкомпьютеры позволяют нам увеличить диапазон частот, используемых полной инверсией волнового поля, чтобы мы могли создавать удивительно точные карты подземных структур. В большинстве опубликованных исследований при методе полной волновой инверсии инвертируется только часть данных с самой низкой частотой (менее 10 Гц) с использованием простой физики моделирования, что приводит к получению моделей с низким разрешением. В ExxonMobil мы использовали полной волновой инверсии для трехмерных сейсмических исследований с использованием более высоких частот и большей физики моделирования, создавая  более точные модели недр с высоким разрешением.

Улучшенная визуализация и характеристика резервуара, предоставленные с помощью полной инверсии волнового поля, быстро привели к улучшению результатов в полевых условиях. Например, сейсмические изображения с высоким разрешением и модели, полученные из нашей технологии полной инверсии волнового поля, были использованы для оптимального нацеливания бурения и являются неотъемлемой частью нашей текущей деятельности в Гайане.

Полная инверсия волнового поля остается активной областью исследований в ExxonMobil. Достижения в области вычислений и алгоритмов остаются необходимыми, поскольку мы используем более сложную физику моделирования и расширяем границы разрешения сейсмических данных. Наши инвестиции в высокопроизводительные вычисления и в технологию инверсии полного волнового поля позволили нам стать лидером в области сейсмических изображений.

Прогнозирование подземных характеристик

ЭксонМобил также использует сейсмические технологии инновационными способами, чтобы лучше понять залежи углеводородов. Одним из многих примеров является наша способность использовать сейсмические данные для прогнозирования распределения природных трещин, которые являются важными путями для потока нефти и газа в плотных пластах. Анализируя, как звуковые волны отражаются от подземных породных структур, мы можем предсказать интенсивность и ориентацию разломов. Эти прогнозы помогают определить области с повышенным расходом и оптимизировать размещение скважин, что позволяет сократить их количество и повысить эффективность бурения.

Сейсморазведка 4D

В пластах, находящихся в процессе добычи, мы можем отслеживать изменения, которые происходят в подземных коллекторах, повторяя трехмерные съемки с течением времени, чтобы создать замедленное или четырехмерное сейсмическое изображение. Интерпретация 4D сейсмических данных помогает обеспечить оптимальное извлечение нефти и газа с наших существующих месторождений.

Во время добычи изменения в пластовом давлении, температуре и насыщенности флюидом могут вызывать изменения физических свойств самих пластовых пород.

Технологии сейсмического мониторинга, разработанные и применяемые ЭксонМобил, включая четырехмерную полную инверсию волнового поля, позволяют получать изображения сейсмических изменений в высоком разрешении, которые позволяют нам с большей уверенностью интерпретировать изменения в пласте. Четырехмерные сейсмические методы, интегрированные с традиционными полевыми данными и моделями коллекторов, помогают повысить производительность производственных активов ЭксонМобил в результате улучшенного принятия решений, полученных на основе данных.

Фото – На четырехмерных сейсмических картах, таких как эта, полученная на нефтяном месторождении в Западной Африке, каждый регион на карте представляет область изменения водохранилища за определенный период времени. Здесь синий цвет обозначает движение воды, а красный – увеличение газа. Знание того, как содержание флюида в пласте изменяется во время добычи, имеет решающее значение для эффективной добычи его ресурсов. В этом случае вода закачивается в резервуары, чтобы помочь поддерживать давление, что приводит к большей добыче нефти и уменьшению необходимости дополнительного бурения.
ЭксонМобил применяет сейсмическую технологию 4D в широком диапазоне географических зон, геологических условий и сценариев добычи — от мониторинга очистки воды и газа (см. изображение) в наших глубоководных эксплуатационных скважинах в Анголе до процессов термического восстановления, используемых на тяжелом месторождении нефти в Холодном Озере в Альберте, Канада. Наш опыт показал, что сейсмические методы 4D могут улучшить наше понимание коллектора, идентифицируя его отдельные отсеки и картируя наиболее проницаемые пути потока жидкости. Эти данные могут быть использованы для определения местоположения природной нефти и газа, что повышает эффективность существующих скважин и снижает потребность в дополнительных скважинах и бурении.

Сопутствующий контент

Сохранение морской жизни

Охрана обитателей океанов является главным приоритетом для морских проектов ExxonMobil и зависит от многолетних научных исследований и тщательной работы.

Исследование Статья

Компания ЭксонМобил устанавливает рекорд в области высокопроизводительных вычислений залежей нефти и газа

Благодаря сочетанию программного обеспечения, навыков в области инженерии и геологии, наши передовые технические и вычислительные возможности предоставляют конкурентное преимущество в анализе ресурсов и принятии решений.

Исследование Статья