En guldålder av olja och naturgas som är lätt att utvinna verkar komma till sitt slut. Som ett resultat, stora oljebolag utvecklar ny teknik för att upptäcka underjordiska olje- och gasreservoarer, varav några ligger mer än 3, 000 meter under jordens yta.

Den komplexa processen att upptäcka, borrning och utvinning från dessa reservoarer kan vara fylld av utmaningar-området underjordisk vetenskap syftar till att lära sig mer om dynamiken i underjordiska bergformationer under konstgjorda störningar som oljeutvinning, grundvattenpumpning, geotermisk energiåtervinning och koldioxidlagring.

En ny enhet vid USC Viterbi School of Engineering - Foundation CMG Industrial Research Center for Advanced Reservoir Characterization and Forecasting - är redo att hjälpa till med detta arbete.

Resursåterställning

Centret hjälper till att utveckla toppmodern bildteknik och effektiv, miljövänligt bästa praxis för resursåterställning under ytan.

Foundation CMG, som har mandat att undersöka forskning och innovation inom olje- och gasreservoarmodellering, har tillhandahållit 1,35 miljoner dollar i fröfinansiering till centret vid USC Viterbi, en av endast 15 i världen.

Behnam Jafarpour och Kristian Jessen, docenter vid Mork Family Department of Chemical Engineering and Materials Science vid USC Viterbi, kommer att leda centrum, med fokus på utvecklingen av nya teknik för bildbehandling och prognoser.

"Karakterisering under ytan är ungefär som att lösa ett gigantiskt pussel, "Sa Jafarpour." Du kan ha väldigt få pusselbitar här och där, men de avslöjar lite information om vad som fyller klyftan mellan dem. "

Tredimensionella verktyg

Jafarpour, som har en bakgrund inom elektroteknik, kommer att utveckla avancerade 3D-bildverktyg som kan hjälpa till att skapa en mer komplett bild av materialegenskaper i underjordiska bergarter och deras variation i rymden. Detta område, kallas dynamisk reservoarkarakterisering, är avgörande för att förutsäga beteendet hos underjordisk energi och vattenresurser, samt avfallshanteringssystem, noterade han.

"Det finns en stor potential att kombinera bildverktyg och tekniker med reservoarövervaknings- och svarsdata och geologisk insikt för att fylla i de saknade pusselbitarna, "Sa Jafarpour." Om det görs framgångsrikt, resultatet kan avsevärt förbättra vår förståelse av beteendet hos dessa system och förutsägelse av resursåterställningsprocessen. "

Jessens kompetensområde ligger inom fysiken för vätskeflöde, specifikt vätskeflöde i stenar. Trots framträdanden, stenar har faktiskt porösa ytor som gör det möjligt för vätskor och gaser att passera genom dem. Han har för avsikt att utveckla förutsägbara modeller för fysiken i spel under flytande rörelse i själva reservoarerna.

"[Jafarpour] försöker ta reda på hur [underytan] ser ut, medan jag förutspår hur vätskor kommer att röra sig i underjorden, "Jessen förklarade." Så, i princip vad han gör ger mig input när det gäller variationen i egenskaperna inom underjordiska material, och jag försöker titta på hur det skulle påverka rörelsen av vätskor i en större volym. Det kommer sedan tillbaka till hans arbete. "

En femårsplan

Jessens och Jafarpours fokus under de kommande fem åren, bidragets varaktighet, blir att utveckla relationer med industrin och bestämma forskningsämnen och aktiviteter som tar itu med viktiga utmaningar i underjordisk modellering. I sista hand, centret kommer att bestå av ett 20-manna forskargrupp som inkluderar både doktorander och postdoktorer, och det kommer att stödjas av ett konsortium av branschrepresentanter.

"Vi vill ta tekniken som används för att fatta beslut om hur vi återhämtar oss och utnyttjar underjordiska resurser på planeten till nästa nivå så att vi kan fatta ännu bättre beslut, "Jessen sa." Vi måste göra ett bättre jobb där för att se till att vi utvecklar och extraherar resurserna på det mest effektiva sättet. "

Jafarpour och Jessen är glada över USC Viterbis urval och möjligheterna som väntar.

"Jag är verkligen upphetsad över det bidrag som tvärvetenskapliga vetenskapliga tillvägagångssätt kan ge till den teknik och beräkningsmodeller som vi använder för att optimera och förutsäga dessa [underjordiska] system, som leder till förbättrad energiåtervinning med minimal miljöpåverkan och tillhörande risker, "Sa Jafarpour.