Об этом сообщает пресс-служба МГУ.
Ученые разработали типовую геологическую модель нефтегазового месторождения в Западной Сибири и провели полноволновое сейсмическое моделирование. Впервые для этого был использован суперкомпьютер.
Отмечается, что сейчас в нефтегазовой отрасли актуален вопрос поиска дополнительных перспективных месторождений углеводородов, поскольку большая часть объектов уже хорошо разведана, а их ресурсы истощены или близки к этому. В качестве решения этой проблемы следует более активно осваивать трудноизвлекаемые запасы нефти (ТрИЗ), а также развивать сейсморазведку.
Ранее для сейсморазведки использовалось лучевое моделирование. Однако сейчас ученые МГУ предложили новый способ - полноволновое моделирование, при котором учитываются все виды возникающих в трехмерной среде, включая продольные, поперечные, поверхностные, обменные, дифрагированные волны. Уточняется, что новая технология требует больше времени на фиксирование данных и вычисления, а также позволяет сокращать вероятность допущения ошибок.
Подробнее о работе ученых
На основе данных по реальному участку недр Российской Арктики, достаточно хорошо изученному трехмерной сейсморазведкой и глубоким бурением, команда исследователей разработала геологическую и математическую модели месторождения.Для имитации реальной полевой сейсморазведки в рамках цифрового двойника месторождения необходимо было выполнить около 12 тыс. расчетов для различных положений источника упругих волн (пунктов взрыва).
С целью ускорить вычисления ученые МГУ совместно со специалистами компании Фидесис разработали модуль, который основан на массивно-параллельной реализации численного алгоритма.
Полный набор расчетов для 12 тыс. пунктов взрыва удалось получить за счет использования суперкомпьютера МГУ-270.
Тезисы профессора кафедры вычислительной математики механико-математического факультета МГУ В. Левина:
- наш коллектив на протяжении последних 5-ти лет развивал передовые методы численного моделирования в задачах геофизики и геомеханики, используя современные вычислительные рабочие станции на базе графических процессоров;
- но именно вычислительные ресурсы МГУ-270 позволили выполнить 12 тыс. трехмерных расчетов в течение 2х месяцев;
- за счет этого впервые в мире было осуществлено полноволновое моделирование методом спектральных элементов для детальной модели Западной Сибири.
Отмечается, что результаты работы исследователей МГУ опубликованы в журнале Геология и Геофизика.
О цифровом двойнике месторождения
Согласно данным пресс-службы МГУ:
- смоделированный разрез включает в себя несколько нефтегазоносных комплексов с доказанной продуктивностью и региональных экранов;
- моделирование литологии разреза основано на результатах глубокого бурения - материалах интерпретации ГИС и лабораторных исследованиях кернового материала;
- в верхней части смоделирована зона распространения многолетнемерзлых горных пород с изменяющейся мощностью;
- размеры моделируемой трехмерной области выбраны так, чтобы в итоге получить пригодный для полноценной обработки объем сейсмических данных 3D (16×12 км в горизонтальной плоскости и от 0 до - 4100 м по вертикали);
- трехмерная математическая модель, построенная для пространственной дискретизации в российском пакете инженерного анализа CAE Fidesys, содержит около 6 млн значимых ячеек;
- для численного моделирования распространения упругих волн применялся метод спектральных элементов вплоть до 10-го порядка аппроксимации по пространству, что суммарно составило порядка 15 млрд степеней свободы в математической модели.
- создание эталонных моделей среды для основных нефтегазоносных регионов России для детального исследования закономерностей формирования волновой картины;
- исследование реальных возможностей современных методов обработки и интерпретации данных сейсморазведки;
- разработка синтетической базы данных для ИИ;
- использование полноволновых моделей заказчиками сейсмической обработки (в режиме «скрытых» исходных данных) для объективной технической преквалификации исполнителей в рамках тендеров;
- моделирование 4D-сейсмического сигнала для разрабатываемых месторождений, подземных хранилищ газа (ПХГ) и потенциальных резервуаров для захоронения углекислого газа.
Автор: К. Кожемяченко
