Er lijkt een einde te komen aan een gouden eeuw van gemakkelijk winbare olie en aardgas. Als resultaat, grote oliemaatschappijen ontwikkelen nieuwe technologie om ondergrondse olie- en gasreservoirs op te sporen, waarvan sommige meer dan 3 liggen, 000 meter onder het aardoppervlak.

Het complexe proces van detecteren, boren en ontginnen uit deze reservoirs kan beladen zijn met uitdagingen - het gebied van ondergrondse wetenschap heeft tot doel meer te leren over de dynamiek van ondergrondse rotsformaties tijdens door de mens veroorzaakte verstoringen zoals oliewinning, grondwater pompen, terugwinning van geothermische energie en opslag van koolstofdioxide.

Een nieuwe eenheid aan de USC Viterbi School of Engineering - de Foundation CMG Industrial Research Center for Advanced Reservoir Characterization and Forecasting - staat klaar om hierbij te helpen.

Herstel van bronnen

Het centrum zal helpen bij de ontwikkeling van geavanceerde beeldtechnologie en efficiënte, milieuvriendelijke best practices voor het herstel van ondergrondse hulpbronnen.

Stichting CMG, die een mandaat heeft om onderzoek en innovatie op het gebied van olie- en gasreservoirmodellering te onderzoeken, heeft $ 1,35 miljoen aan startkapitaal verstrekt voor het centrum bij USC Viterbi, een van de slechts 15 wereldwijd.

Behnam Jafarpour en Kristian Jessen, universitair hoofddocenten in de Mork Family Department of Chemical Engineering and Materials Science bij USC Viterbi, zal het centrum mede aansturen, gericht op de ontwikkeling van nieuwe beeldvormings- en prognosetechnologieën.

"Ondergrondse karakterisering lijkt veel op het oplossen van een gigantische legpuzzel, "Zei Jafarpour. "Misschien heb je hier en daar maar heel weinig puzzelstukjes, maar ze onthullen weinig informatie over wat de kloof tussen hen opvult."

Driedimensionale gereedschappen

Jafarpour, met een achtergrond in elektrotechniek, zal geavanceerde 3D-beeldvormingstools ontwikkelen die kunnen helpen een completer beeld te creëren van materiaaleigenschappen in ondergrondse rotsen en hun variabiliteit in de ruimte. Dit gebied, dynamische reservoirkarakterisering genoemd, is van cruciaal belang voor het voorspellen van het gedrag van ondergrondse energie- en waterbronnen, evenals afvalverwerkingssystemen, hij merkte.

"Er is veel potentieel om beeldvormingstools en -technieken te combineren met reservoirmonitoring en responsgegevens en geologisch inzicht om de ontbrekende puzzelstukjes in te vullen, "Zei Jafarpour. "Als het met succes is gedaan, het resultaat kan ons begrip van het gedrag van deze systemen en de voorspelling van het resource recovery-proces aanzienlijk verbeteren."

Jessens expertise ligt in de fysica van vloeistofstroming, specifiek vloeistofstroom in rotsen. Ondanks de schijn, gesteenten hebben eigenlijk poreuze oppervlakken waardoor vloeistoffen en gassen er doorheen kunnen gaan. Hij is van plan voorspellende modellen te ontwikkelen voor de fysica die speelt tijdens vloeistofbewegingen in de reservoirs zelf.

"[Jafarpour] probeert erachter te komen hoe [de ondergrond] eruit ziet, terwijl ik voorspel hoe vloeistoffen zich in de ondergrond zullen verplaatsen, " legde Jessen uit. "Dus, eigenlijk geeft wat hij doet me input in termen van de variabiliteit van de eigenschappen binnen de ondergrondse materialen, en ik probeer te kijken hoe dat de beweging van vloeistoffen in een groter volume zou beïnvloeden. Dat voedt zich dan weer in zijn werk."

Een vijfjarenplan

De focus van Jessen en Jafarpour voor de komende vijf jaar, de duur van de subsidie, zal betrekking hebben op het ontwikkelen van relaties met de industrie en het bepalen van onderzoeksthema's en -activiteiten die de belangrijkste uitdagingen op het gebied van ondergrondse modellering aanpakken. uiteindelijk, het centrum zal een 20-koppig onderzoeksteam omvatten dat zowel afgestudeerde studenten als postdoctorale faculteiten omvat, en het zal worden ondersteund door een consortium van vertegenwoordigers van de industrie.

"We willen de technologie die wordt gebruikt om beslissingen te nemen over hoe we de ondergrondse hulpbronnen op de planeet herstellen en gebruiken, naar een hoger niveau tillen, zodat we nog betere beslissingen kunnen nemen. "Zei Jessen. "We moeten daar beter werk leveren om ervoor te zorgen dat we de hulpbronnen op de meest efficiënte manieren ontwikkelen en extraheren."

Jafarpour en Jessen zijn enthousiast over de selectie van USC Viterbi en de kansen die voor ons liggen.

"Ik ben erg enthousiast over de bijdrage die multidisciplinaire wetenschappelijke benaderingen kunnen leveren aan de technologie en rekenmodellen die we gebruiken bij het optimaliseren en voorspellen van deze [ondergrondse] systemen, wat leidt tot een betere energieterugwinning met een minimale impact op het milieu en de bijbehorende risico's, ' zei Jafarpour.