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Immagina il sottosuolo in 3D. Con la tecnologia puoi!

L‘imaging sismico rientra nella famiglia delle metodologie di telerilevamento, ovvero le tecnologie che permettono di acquisire in modo indiretto informazioni sulla struttura interna di corpi e oggetti “che non possiamo aprire”. Il principio alla base dell’imaging sismico è molto simile a quello dell’ecografia medica, con la differenza che qui non si indaga nulla di clinico ma si va a investigare la struttura del sottosuolo fino a 10 -12 km di profondità. In questo modo si ottengono immagini 3D di ciò che c’è in profondità, una delle chiavi di successo utilizzate nella scoperta di nuovi giacimenti.

Come funziona l’?

L’imaging sismico parte dall’acquisizione di dati sul campo. A tal fine si utilizzano sorgenti in superficie che iniettano onde acustiche nel sottosuolo. Durante la propagazione verso il basso queste onde vengono parzialmente riflesse ogni volta che incontrano una nuova stratificazione rocciosa. Si generano così degli echi che vengono poi registrati in superficie utilizzando appositi sensori (geofoni). A partire da questi dati, grazie a ben precisi modelli matematici tradotti in algoritmi e, quindi, in software specifici, si riescono a ricostruire immagini tridimensionali ad alta definizione delle strutture geologiche che si trovano sotto la zona analizzata in superficie. Le aree investigate hanno estensioni in superficie che oggi possono arrivare fini alla decina di migliaia di km quadrati e quantità di dati registrati che arrivano alle decine di TeraByte. In pratica, l’imaging sismico partendo da misure di echi consente di ricostruire in immagini 3D le diverse formazioni geologiche in profondità che vengono poi analizzate per individuare i potenziali giacimenti di idrocarburi.

Quali le difficoltà della ricostruzione del sottosuolo in 3D?

Le difficoltà sono legate a tre elementi: la grande quantità di dati raccolti da elaborare, la complessità dei modelli matematici necessari per trasformare i dati in immagini e le dimensioni delle immagini da ottenere. Questa sfida tecnologica è stata affrontata e risolta grazie alla squadra di persone che hanno lavorato alla cosa, mettendo in simbiosi competenze di tipo geofisico, geologico e informatico. Questa squadra, in collaborazione con università, centri di ricerca e sviluppatori software tutti italiani, ha portato allo sviluppo di applicativi di calcolo innovativi, capaci di sfruttare in modo efficace i più avanzati supercalcolatori e che hanno contribuito ai recenti successi esplorativi Eni.

Dai dati alle immagini 3D

Elaborare i diversi Tb di dati raccolti nel corso delle rilevazioni richiede grandi capacità di calcolo e sistemi dedicati. Per questa ragione sin dagli anni Novanta Eni è stata all’avanguardia nell’utilizzo dei supercalcolatori. A partire del 2013 i supercalcolatori Eni sono collocati presso il Green Data Center di Ferrera Erbognone in provincia di Pavia. A inizio 2018 c’è stato un ulteriore passo evolutivo, con l’installazione di un nuovo supercalcolatore, HPC4, che ha permesso ad Eni di superare la barriera dei 10 Petaflop. Il Petaflop è l’unità di misura della potenza di calcolo, e corrisponde alla capacità di eseguire 1 milione di miliardi di operazioni matematiche in un secondo. HPC4 è in grado di effettuare 22,4 milioni di miliardi di operazioni al secondo, e al momento della sua installazione si è classificato tra i dieci supercomputer più potenti del mondo.

Sistemi come HPC4 sono indispensabili per poter applicare le più accurate tecnologie di imaging sismico. I risultati ottenuti messi a disposizione degli esploratori Eni permettono di fare scoperte eccezionali e contribuiscono anche all’efficienza e alla sicurezza delle operazioni.

Le grandi scoperte esplorative non sono mai colpi di fortuna né il frutto di solisti di talento. Lo si è visto nel caso recente di Zohr, offshore egiziano: ci vuole metodo, competenza, intuizione, gioco di squadra, passione e tecnologia. Tanta tecnologia. HPC4 ne è la dimostrazione.

 

In collaborazione con Eni

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