L'âge d'or du pétrole et du gaz naturel faciles à extraire semble toucher à sa fin. Par conséquent, les grandes compagnies pétrolières développent de nouvelles technologies pour aider à détecter les réservoirs souterrains de pétrole et de gaz, dont certains se situent à plus de 3, 000 mètres sous la surface de la terre.

Le processus complexe de détection, le forage et l'extraction de ces réservoirs peuvent être semés de défis - le domaine de la science du sous-sol vise à en savoir plus sur la dynamique des formations rocheuses souterraines lors de perturbations causées par l'homme telles que l'extraction de pétrole, pompage des eaux souterraines, récupération d'énergie géothermique et stockage du dioxyde de carbone.

Une nouvelle unité de l'USC Viterbi School of Engineering, le Centre de recherche industrielle de la Fondation CMG pour la caractérisation et la prévision avancées des réservoirs, est prête à contribuer à cet effort.

Récupération des ressources

Le centre contribuera à développer une technologie d'imagerie de pointe et des meilleures pratiques respectueuses de l'environnement pour la récupération des ressources souterraines.

Fondation CMG, qui a pour mandat d'étudier la recherche et l'innovation dans la modélisation des gisements de pétrole et de gaz, a fourni 1,35 million de dollars de financement de démarrage pour le centre de l'USC Viterbi, l'un des 15 seuls dans le monde.

Behnam Jafarpour et Kristian Jessen, professeurs agrégés au Mork Family Department of Chemical Engineering and Materials Science de l'USC Viterbi, co-dirigera le centre, se concentrant sur le développement de nouvelles technologies d'imagerie et de prévision.

"La caractérisation du sous-sol ressemble beaucoup à la résolution d'un puzzle géant, " a déclaré Jafarpour. " Vous pouvez avoir très peu de pièces du puzzle ici et là, mais ils révèlent peu d'informations sur ce qui comble le fossé entre eux. »

Outils tridimensionnels

Jafarpour, qui a une formation en génie électrique, développera des outils d'imagerie 3D avancés qui peuvent aider à créer une image plus complète des propriétés des matériaux dans les roches souterraines et de leur variabilité dans l'espace. Cette zone, appelée caractérisation dynamique de réservoir, est essentiel pour prédire le comportement des ressources en énergie et en eau souterraines, ainsi que les systèmes d'élimination des déchets, il a noté.

« Il existe un grand potentiel pour combiner des outils et des techniques d'imagerie avec des données de surveillance et de réponse des réservoirs et des informations géologiques pour combler les pièces manquantes du puzzle, " dit Jafarpour. " Si c'est fait avec succès, le résultat peut améliorer considérablement notre compréhension du comportement de ces systèmes et la prédiction du processus de récupération des ressources."

Le domaine d'expertise de Jessen est la physique de l'écoulement des fluides, en particulier l'écoulement des fluides dans les roches. Malgré les apparences, les roches ont en fait des surfaces poreuses qui permettent aux liquides et aux gaz de les traverser. Il entend développer des modèles prédictifs de la physique en jeu lors du mouvement des fluides dans les réservoirs eux-mêmes.

"[Jafarpour] essaie de comprendre à quoi ressemble [le sous-sol], alors que je prédis comment les fluides se déplaceront dans le sous-sol, " expliqua Jessen. " Alors, fondamentalement, ce qu'il fait m'apporte une contribution en termes de variabilité des propriétés des matériaux du sous-sol, et j'essaie de voir comment cela affecterait le mouvement des fluides dans un plus grand volume. Cela se répercute ensuite sur son travail."

Un plan quinquennal

Jessen et Jafarpour se concentrent sur les cinq prochaines années, la durée de la subvention, sera de développer des relations avec l'industrie et de déterminer des sujets de recherche et des activités qui répondent aux principaux défis de la modélisation du sous-sol. Finalement, le centre comprendra une équipe de recherche de 20 membres qui comprend à la fois des étudiants diplômés et des professeurs postdoctoraux, et il sera soutenu par un consortium de représentants de l'industrie.

« Nous voulons faire passer la technologie utilisée pour prendre des décisions sur la façon dont nous récupérons et utilisons les ressources souterraines de la planète au niveau supérieur afin que nous puissions prendre des décisions encore meilleures, " Jessen a déclaré. "Nous devons faire un meilleur travail là-bas pour nous assurer que nous développons et extrayons les ressources de la manière la plus efficace possible."

Jafarpour et Jessen sont ravis de la sélection de l'USC Viterbi et des opportunités à venir.

« Je suis vraiment enthousiasmé par la contribution que les approches scientifiques multidisciplinaires peuvent apporter à la technologie et aux modèles informatiques que nous utilisons pour optimiser et prédire ces systèmes [sous-sol], conduisant à une meilleure valorisation énergétique avec un impact environnemental et des risques associés minimes, " a déclaré Jafarpour.