С помощью суперкомпьютера можно увидеть залежи полезных ископаемых на глубине до 7 км.

Привычные способы поиска полезных ископаемых не всегда дают точную информацию. Разработанный сибирскими учеными программный комплекс позволит получить более детальные данные о месторождениях, расположенных на глубине в несколько километров, в том числе под дном Ледовитого океана, расширенный шельф которого недавно открыт. Подробности — в материале «Известий».

Двойник месторождения

Большая часть полезных ископаемых залегает глубоко под землей или водой. Бурить для их добычи скважины наугад трудоемко и дорого. Поэтому компании, занимающиеся добычей полезных ископаемых, сначала исследуют содержимое недр Земли с помощью сейсморазведки.

Ученые из Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука (ИНГГ) СО РАН разработали программу, которая позволяет получить более точную информацию о полезных ископаемых. Выходит не просто карта с примерным расположением пластов, а виртуальный двойник месторождения. Такая модель помогает лучше понять строение залежей, оценить сложности при добыче и разработать оптимальный план действий.

В основе всех сейсмических методов лежит возбуждение упругих волн при помощи особого технического устройства или комплекса. Распространяясь в объеме горных пород, эти волны попадают на границы слоев с различными свойствами, поэтому изменяют направление, амплитуду, образуют новые волны. Таким образом ученые получают информацию о составе и состоянии горных пород, их возрасте и глубине залегания.

На основе изменения параметров волн ученые строят приблизительную картину полезных ископаемых, залегающих под землей. Глубина проникновения волн зависит от породы, но в среднем она составляет около 5–7 км.

123 

Фото: РИА Новости / Василий Батанов

Увидеть больше

В стандартных программах для построения картины земных недр применяют лишь обработку изменения скорости волн. На основе этой информации можно судить о составе подземных пород и примерной толщине их слоев. Сибирские ученые включают в свои расчеты также изменения амплитуд волн, за счет чего модель месторождения получается более точной.

–– Помимо использования полноволновой картины поля, мы также строим поэтапную систему расчетов, в которой происходит постепенное обновление компьютерной модели месторождения, –– рассказывает старший научный сотрудник ИНГГ СО РАН Кирилл Гадыльшин. — Чем больше расчетных операций, тем точнее цифровая модель. На данный момент мы полностью отработали получение двумерного изображения.

Стандартные программы для обработки данных позволяют увидеть только обширные залегания полезных ископаемых — толщиной слоя не менее 100 м. Созданный сибирскими учеными алгоритм дает возможность разглядеть даже слой до 5 м.

полезные ископаемые 

Фото: РИА Новости / Павел Лисицын

Добавить объем

Над решением задачи поиска полезных ископаемых с помощью модели полноволнового поля работает множество научных коллективов во всем мире, в том числе и лаборатория прикладной вычислительной геофизики МФТИ. Как сообщает старший научный сотрудник этой лаборатории Василий Голубев, переход от тестирования алгоритма на синтетических моделях к работе с настоящими полевыми данными требует приложения значительных усилий.

–– Учитывая, что коллектив исследований из Института нефтегазовой геологии и геофизики успешно прошел этот этап, пусть пока и на двумерных данных, можно поздравить их со значительным достижением, –– добавил эксперт.

Что касается времени расчетов, авторы работы признают, что даже с помощью мощного компьютера этот процесс (например, для площади около 500 кв. км) займет месяц. Для своих задач исследователи использовали оборудование Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН.

По словам заведующего лабораторией суперкомпьютерного моделирования института Игоря Черных, сократить время, требуемое на обработку полноволновых данных, можно будет лишь при увеличении вычислительной мощности суперкомпьютерных центров.

Северный Ледовитый океан 

Северный Ледовитый океан / Фото: РИА Новости / Павел Львов

В ближайшее время ученые планируют заняться построением трехмерных глубинно-скоростных моделей, чтобы получать полноценные изображения скрытых под землей и океаном богатств. В частности, созданный алгоритм может помочь в исследовании залежей полезных ископаемых на дне российского шельфа Ледовитого океана.

СПРАВКА «ИЗВЕСТИЙ»

Россия в августе 2015 года направила в комиссию ООН заявку на расширение границ континентального шельфа в Арктике на 1,2 млн кв. км. В апреле подкомиссия ООН заявила о геологической принадлежности территорий, которые входят в расширенные границы континентального шельфа, к структурам продолжения шельфа и континента Российской Федерации.

Ольга Коленцова

Похожие новости

  • 24/04/2019

    В рамках Президентского гранта ученые ИНГГ СО РАН усовершенствуют алгоритмы построения трехмерных моделей месторождений

    В Институте нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН развивают технологии полноволновой инверсии и трехмерного моделирования, которые активно применяются при сейсморазведке. Сейчас это направление является одним из самых перспективных, поскольку позволяет построить виртуальный двойник месторождения.
    286
  • 18/06/2019

    Систему сейсмомониторинга на основе нейронных сетей создадут в Новосибирске к 2021 году

    ​По словам ученых, метод может применяться локально - в карьерах, шахтах, вулканах, для мониторинга состояния зданий. Ученые Института нефтегазовой геологии и геофизики к 2021 году обучат нейронные сети для локального сейсмического мониторинга в карьерах и шахтах, сообщил ТАСС заведующий лабораторией динамических проблем сейсмики ИНГГ СО РАН Антон Дучков.
    255
  • 27/04/2017

    Мощность новосибирского суперкомпьютерного центра выросла после модернизации

    Сибирский суперкомпьютерный центр СО РАН установил новый вычислительный кластер, благодаря чему его пиковая производительность выросла на 70% - до 197 терафлопс (197 трлн операций в секунду). Как сообщил на открытии обновленного центра директор Института вычислительной математики и математической геофизики (ИВМиМГ) СО РАН Сергей Кабанихин, новые мощности позволят проводить вычисления для решения экологических проблем и ликвидации чрезвычайных ситуаций.
    1388
  • 21/10/2016

    Сергей Кабанихин: решение обратных задач важно для человечества

    ​Говорят, рассуждение Платона о том, что человечеству в процессе познания порой доступны только тени на стене пещеры и эхо, явилось предвестником решения Аристотелем задачи восстановления формы Земли по ее тени на Луне.
    3915
  • 22/01/2019

    Разработка ИНГГ СО РАН усовершенствует самый востребованный геологический софт в мире

    Специалисты Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН создали плагин для автоматической корреляции скважин – ранее, даже в индустриальных программных пакетах, это можно было сделать только вручную.
    687
  • 09/04/2018

    Сибирские ученые разработали математический алгоритм для поиска загрязнений в Новосибирске

    ​На основе данных с городских систем мониторинга, измеряющих концентрацию различных примесей в атмосфере, ученые Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН создали алгоритмы для оценки химической загрязненности в Новосибирске, а также — для составления прогнозов.
    648
  • 09/07/2019

    НГУ и «Газпромнефть» создали НОЦ по развитию технологий добычи нефти и газа

    ​Компания «Газпромнефть» создала на базе Новосибирского государственного университета (НГУ) Научно-образовательный центр (НОЦ) по развитию нефтегазовых технологий. Центр объединяет исследователей научных институтов, студентов и сотрудников НГУ для решения научно-прикладных задач.
    264
  • 07/02/2019

    В ИНГГ СО РАН создают виртуальные двойники месторождений нефти, чтобы увеличить уровень добычи

    ​Ученые Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН работают над созданием цифровых моделей месторождений нефти. Эти компьютерные реконструкции помогают проанализировать структуру сложных коллекторов, увидеть те источники углеводородов, которые были бы незаметны при других методах исследования, и, в конечном итоге, повысить уровень добычи.
    654
  • 14/12/2016

    Сверхпрочные ноутбуки создадут для Сибири московские разработчики

    ​Ударопрочные, водостойкие ноутбуки для работы в ±50 °С разрабатывают в "Т-Платформе" для геологов и нефтяников - компания получила субсидию Минпромторга в 150 млн рублей. Российская компания "Т-Платформа" получила 150 млн рублей субсидии Министерства промышленности и торговли РФ на создание отечественного ноутбука для работы в экстремальных условиях.
    1147
  • 04/10/2018

    Миссия: найти всё, что скрыто. Петрологические исследования сибирских учёных на Южных Курилах

    Сибирские ученые ведут петрологические исследования кальдерных комплексов на южных Курильских островах, чтобы понять причины, механизмы и последствия извержений гигантских вулканов. Горные породы, минералы и включения в них могут многое рассказать об условиях формирования магм и их эволюции в очагах, питающих вулканы.
    622