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

  • 17/07/2020

    СО РАН направляет в Арктику большую норильскую экспедицию

    ​​Группа ученых из Российской академии наук всесторонне изучит экологическую среду территории и представит предложения и рекомендации по наилучшим природосберегающим решениям для деятельности промышленных компаний в Арктическом регионе.
    1296
  • 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.
    614
  • 19/10/2020

    Международная конференция «Марчуковские научные чтения 2020» в Новосибирске

    ​19 - 23 октября 2020 года в Новосибирске состоится Международная конференция «Марчуковские научные чтения 2020». Конференция посвящена 95-летию со дня рождения академика Гурия Ивановича Марчука.
    2374
  • 06/10/2020

    Конференция «Актуальные задачи нефтегазохимического комплекса»

    ​ПАО «ВНИПИнефть» приглашает принять участие в ежегодной научно-практической конференции «Актуальные задачи нефтегазохимического комплекса». В связи с эпидемиологической ситуацией Конференция впервые будет проведена в онлайн-формате 19-20 ноября 2020 года.
    459
  • 16/09/2019

    Подписан договор о научно-исследовательском сотрудничестве между ИВМиМГ СО РАН и ИНГГ СО РАН

    ​13 сентября 2019 года на заседании Ученого совета Института врио директора М.А. Марченко и директор Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, д.т.н., профессор И.Н. Ельцов подписали договор о научно-исследовательском сотрудничестве.
    620
  • 29/07/2019

    Итоги Марчуковских научных чтений в Новосибирске

    ​Марчуковские научные чтения проводятся Институтом вычислительной математики и математической геофизики в третий раз, начиная c 2017 года. Мероприятие названо в честь основателя нашего Института академика Гурия Ивановича Марчука.
    1096
  • 21/06/2018

    Международная конференция по вычислительной математике и математической геофизике, посвящённая 90-летию со дня рождения академика А.С.Алексеева

    Международная конференция по вычислительной математике и математической геофизике, посвящённая 90-летию со дня рождения академика А.С.Алексеева пройдет в новосибирском Академгородке. Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН при поддержке Института нефтегазовой геологии и геофизики им.
    1840
  • 30/10/2016

    XVII Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям

    30 октября - 3 ноября 2016 года в Новосибирске на базе ИВТ СО РАН состоится XVII Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям. Конференция организуется с целью обсуждения актуальных результатов исследований молодых научных сотрудников, аспирантов и студентов старших курсов в области вычислительной и прикладной математики и информатики.
    3690
  • 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.
    1295
  • 07/12/2017

    ФИТ НГУ и Intel провели первый День искусственного интеллекта в России

    ​Более 180 человек стали участниками семинара-воркшопа Intel Artificial Intelligence Day, прошедшего в НГУ. Artificial Intelligence (Deep Machine Learning) Workshop — это новая серия мероприятий, которые корпорация Intel проводит в ведущих университетах мира с ноября 2017 года.
    1658