Oppdage skjulte hydrokarboner ved å bruke teknologi for seismiske bilder til å kartlegge formasjonen langt under jordens overflate

For nesten 50 år siden banet ExxonMobil vei for en teknologi som kalles seismisk 3D-avbildning, som bruker lydbølger til å skape tredimensjonale bilder av geologiske formasjoner. Disse bildene har blitt industristandarden for å forstå geologi under jorden og finne olje- og gassforekomster.

Artikkel

I DENNE ARTIKKELEN

Oppdage skjulte hydrokarboner ved å bruke teknologi for seismiske bilder til å kartlegge formasjonen langt under jordens overflate

Siden disse tidlige eksperimentene har ExxonMobil vært en leder innen utviklingen og bruken av teknologi som er nødvendig for å oppnå, behandle og tolke tredimensjonale seismiske data.

Innsamling av seismiske data

ExxonMobil utvikler aktivt teknologier og bruker global erfaring til å forbedre kvaliteten av innsamlede seismiske data i feltet med minimal innvirkning på omgivelsene. Nye utviklinger legger til rette for bruk av bredere frekvenser av lydbølger, noe som gir geovitenskapsmenn og -ingeniører mer informasjon om egenskaper under jorden. I tillegg har ExxonMobil nylig utvidet den nytenkende bruken av metoder med flere samtidige seismiske kilder på land, noe som reduserer tidsbruken, kostnaden og miljøbelastningen fra datainnsamlingen.

Avansert avbildning

Våre egenutviklede og patenterte algoritmer, sammen med investeringer i superdatamaskiner, presterer den massive beregningsoppgaven ved å analysere seismiske data og gjøre dem tilgjengelige for ExxonMobil-team som administrerer leting, utvikling og produksjonsaktiva i tide til å ta de mest effektive forretningsavgjørelsene. Vår egenutviklede programvare for tredimensjonal hastighetsmodellering lar datatolkere konstruere detaljerte modeller, noe som forbedrer evnen vår til å visualisere kompliserte strukturer under jorden på en nøyaktig måte. I tillegg gir nylige nyvinninger innen full inversjon av bølgefelt oss mer nøyaktig informasjon under jorden enn det som var tilgjengelig tidligere.

Full inversjon av bølgefelt (FWI)

Full inversjon av bølgefelt (FWI) er en integrert del av lete- og utviklingsanstrengelsene våre og en særpregen del av pakken vår med seismiske evner, som kalles EMprise. Kombinert med superdatamaskinteknologi gir FWI geovitenskapsmennene våre innsikt uten likestykke i geologiske strukturer under jorden og de fysiske egenskapene til stein.

Tidligere kunne industrien bare bruke en del av dataene som finnes i tredimensjonale seismiske undersøkelser på grunn av den høye kompleksiteten i seismiske bølger og datamengdene. Nå har FWI gitt oss muligheten til å benytte alle dataene fra en seismisk undersøkelse på en bedre måte for å skape bilder med høy oppløsning av det som ligger under jorden. Spesifikt lar FWI oss kartlegge geologiske strukturer på en mer nøyaktig måte og fastslå mer tydelig hvorvidt steinen kan inneholde hydrokarboner. Ved å gjøre det kan vi gjøre det enklere å identifisere olje- og gassressurser som skal identifiseres og målrettes i lete-, utviklings- og produksjonsprogrammer. På felt der ExxonMobil produserer olje og gass nå, brukes FWI i intervaller, eller firedimensjonale seismiske undersøkelser, for å bidra til å kartlegge gjenværende hydrokarboner. Disse evnene kan gjøre ressursutvikling og -produksjon med effektiv, billigere og mer miljøvennlig med optimalisert boring.

Prosessen for full inversjon av bølgefelt begynner med en geologisk modell av egenskapen til stein under jorden. Datagenererte syntetiske seismiske data som avledes fra modellen, sammenlignes deretter med seismiske feltdata fra den virkelige verden. Forskjellen mellom de to brukes til å oppdatere modellen til å gjenspeile virkeligheten mer nøyaktig. Denne prosessen gjentas til det er et treff mellom de syntetiske og faktiske dataene. Simuleringen må innlemme en høy grad realisme, representere seismisk anskaffelse av geometri og fysikken som styrer utbredelse av seismiske bølger under jorden.

FWI-tilnærmelsen er et betydelig avvik fra måten seismiske data for tiden brukes til å avbilde det som ligger under jorden. Vanlig seismisk analyse krever mye tid og arbeid og består av en serie med operasjoner som er utviklet til å fjerne støy og uønskede signaler fra dataene før avbildning. Etter avbildning blir egenskaper under jorden anslått, men det finnes ingen uttrykkelig tilbakemeldingssløyfe for å sammenligne disse anslagene med de opprinnelige feltdataene. FWI-prosessen er derimot hovedsakelig automatisert med datasimulering for å omgå de tidskrevende trinnene i den tradisjonelle tilnærmingen.

Bilde – Med FWI-teknologi er det mulig å se og analysere de veldig subtile fysiske egenskapene til stein og finne olje- og gassreservoar på en mer nøyaktig måte. Forskjellen på å analysere FWI-resultater og seismiske data som produseres på den tradisjonelle måten, blir lignende på evaluering av de fysiske egenskapene til Mona Lisa. Tidligere kunne man bare se konturer og grunnleggende omriss. Men takket være disse teknologiske nyvinningene får de fysiske egenskapene til ansiktet og klærne hennes mer levende farger og detaljer, noe som fremstiller virkeligheten mer nøyaktig.

ExxonMobils egenutviklede algoritmer og investeringer i superdatamaskiner lar oss øke spekteret av frekvenser som brukes til full inversjon av bølgefelt, slik at vi kan lage bemerkelsesverdig presise kart over strukturer under jorden. I de fleste publiserte FWI-undersøkelsene blir bare delen av dataene med lavest frekvens (under 10 Hz) som bruker enkel simuleringsfysikk, invertert. Dette resulterer i modeller med lav oppløsning. Hos ExxonMobil har vi kjørt FWI på tredimensjonale seismiske undersøkelser med høyere frekvenser og mer simuleringsfysikk. Dette skaper høy oppløsning og mer nøyaktige modeller av det som er under jorden.

Den forbedrede avbildningen og reservoarkarakteristikken som gis av FWI, har raskt blitt konvertert til bedre resultater i feltet. For eksempel ble seismiske bilder og modeller med høy oppløsning avledet fra FWI-teknologien vår brukt til å målrette boring på en optimal måte og danne en vesentlig del av de pågående aktivitetene våre i Guyana.

Full inversjon av bølgefelt forblir et aktivt forskningsområde hos ExxonMobil. Nyvinninger innen beregning og algoritmer er fremdeles nødvendig når vi bruker mer komplisert simuleringsfysikk og presser grensen for oppløsning for seismiske data. Investeringen vår innen høytytende beregning og innen teknologi for full inversjon av bølgefelt har gjort at vi har blitt industriledere innen seismisk avbildning.

Forutsi karakteristikk under jorden

ExxonMobil bruker også seismisk teknologi på innovative måter for å få en bedre forståelse av hydrokarbonreservoarer. Ett av mange eksempler er evnen vår til å bruke seismiske data til å forutsi distribusjonen av naturlige oppsprekninger, som er viktige baner for olje- og gassflyt i tette reservoarer. Ved å analysere hvordan lydbølger spretter fra steinstrukturer under jorden, kan vi forutsi intensiteten og retningen til oppsprekningene. Disse forutsigelsene bidrar til å identifisere områder med større flyt og optimalisere brønnplassering. Dette fører til færre brønner og mer effektiv boring.

Firedimensjonal seismisk avbildning

I reservoarer som er under produksjon, kan vi spore endringer som oppstår i reservoarer under jorden ved å gjenta tredimensjonale undersøkelser over tid for å skape et intervall eller firedimensjonalt seismisk bilde. Tolkningen av firedimensjonale seismiske data bidrar til å sørge for optimal olje- og gassgjenvinning fra de eksisterende feltene våre.

I løpet av produksjon kan endringer i reservoartrykk, temperatur og væskemetning forårsake endringer i de fysiske egenskapene til selve reservoarsteinene.

Teknologier for seismisk intervall som er utviklet og brukes av ExxonMobil, inkludert firedimensjonal funn inversjon av bølgefelt, resulterer i bilder med høy oppløsning av seismiske endringer som lar oss tolke endringer i et reservoar mer nøyaktig. Integrert med tradisjonelle data om feltproduksjon og reservoardmodeller bidrar firedimensjonale seismiske metoder til å øke produktiviteten til ExxonMobils produksjonsaktiva som følge av forbedret beslutningstaking utledet fra dataene.

Bilde – I seismiske 4D-kart, for eksempel dette fra et oljefelt i Vest-Afrika, representerer hvert område av kartet et område med endring i reservoaret i løpet av en periode. Her representerer blått vannbevegelse og rødt indikerer en økning i gass. Å vite hvordan væskeinnholdet i et reservoar endres i løpet av produksjon, er kritisk for å utvinne ressursene på en effektiv måte. I dette tilfellet injiseres vann inn i reservoaret for å bidra til å opprettholde trykk. Dette resulterer i større oljegjenvinning og reduserer behovet for ytterligere boring.

ExxonMobil har benyttet firedimensjonal seismisk teknologi på en rekke geografiske områder, geografiske omgivelser og produksjonsscenarioer – fra overvåkning av vann- og gassgjennomløp (se bildet) dypvannsbrønnene for produksjon i Angola til den termiske gjenvinningsprosessen som brukes i Cold Lake-feltet for tung fyringsolje i Alberta i Canada. Erfaringen vår har vist at firedimensjonale seismiske metoder kan forbedre forståelsen vår av reservoarene ved å identifisere de særskilte avlukkene og kartlegge de mest gjennomtrengelige banene for væskeflyt. Dataene kan brukes til å finne uprodusert olje og gass, øke effektiviteten til eksisterende brønner og redusere behovet for ytterligere brønner og boring.

Relatert innhold

ExxonMobil setter rekorden innen høytytende beregning av olje- og gassreservoar

Kombinering av programvare, teknisk arbeid og ferdigheter innen geovitenskap samt våre avanserte tekniske og beregningsevner gir oss et konkurransemessig fortrinn innen ressursanalyse og beslutningstaking.

Letearbeid Artikkel

Lyd og bevaring av sjølivet

En av de viktigste prioritetsområdene for ExxonMobils marine prosjekter er å ivareta havets beboere, og det avhenger av læring fra årevis med akademisk forskning og varsom drift.

Letearbeid Artikkel