西门子代理商 利用超声波的数字化石油勘探技术

西门子将医疗领域常用的多种图像分析技术结合起来，用于探测海底的石油和天然气资源。其结果是“软件比专家还要”。

很快，由西门子新开发的名为“海洋图像处理”的原型软件将为石油与天然气勘探节约成本并使其效率提高。这款软件基于西门子医疗业务所使用的图像分析算法，经专门设计，可自动评估勘探船采集的超声波数据。其工作原理是，根据数据生成勘探船与海底之间的水体的三维模型，并识别出水体中含有的气泡。这些气泡就是海底存在天然气的标志。不久前，西门子与壳牌的专家在巴黎举行的一场会议上展示了这项技术。

泡泡传佳音

海底蕴藏着大量天然气。在探寻近海盆地中的碳氢化合物时，研究人员首先需要考虑地质情况，并评估当地的地球物理与地震数据，而这些数据通常是由昂贵的勘探船采集而得的。然而，即使数据表明当地环境与地质结构有利于碳氢化合物的开采，在尚待开发或开发程度较低的区域内部署石油开采系统仍将面临巨大的风险。因此，研究人员可以使用高分辨率超声波探测以识别出水体内的烟流，从而采集更好的碳氢化合物样本。这个步骤旨在规避钻干井的风险，而钻干井的代价可高达1亿欧元以上。

石油与天然气勘探中的超声波数据

直到现在，分析海底超声波数据或多波束测深（MBES）数据依然成本高昂且十分费时。通常，勘探船会驶往可能存在石油天然气储量的地点，向海底发射超声波并记录反射能量。然后，勘探船就会返回陆地并由专家对数据进行评估。专家们会创建出勘探船与海底之间的水体的三维模型，并根据勘探船的位置信息和海底地形标识出数据的地理位置。他们还要校正各种影响因素。例如，从发射信号到接收信号，勘探船航行了一段距离。在这个过程中，洋流会带着气泡偏离其初逸出的地方。在经调整后的图像上，专家会人工标识出这些难以辨别的气泡。此后，根据对各项数据的分析，专家们将决定是否需要让勘探船带着水下取样系统进行第二次勘测。

深海诊断

西门子石油与天然气市场发展部门携手西门子中央研究院和西门子德莱赛兰业务的专家，后者与荷兰壳牌公司的勘探地球科学家合作，共同开发了一套算法，可将上文所述的评估过程自动化，并在记录数据后迅速给出分析结果。软件可以生成三维模型并将其与GPS定位信息、勘探船航行速度和海底地形等信息相关联。此外，借助西门子在分析医疗超声成像方面积累的专业知识，软件可以校正图像以尽可能地减少由阴影等因素造成的错误。为重要的是，它还可以自动标识出天然气气泡。

在与壳牌共同利用高分辨率MBES数据集进行的测试中，海洋图像处理软件可以定位出95%的海底天然气逸出位置。这个结果比人工分析所能实现的不足80%的定位率要更加。这个原型软件的速度是人工分析的四倍。这意味着专家们在船上就能较有信心地做出关于后续工作的决策。由于勘探船的运行成本高达每天数万欧元，利用这个新工具来探寻石油和天然气将不仅能够提率，还可以节省大笔资金。