S lékařským softwarem na podmořská naleziště zemního plynu

Zobrazování lidského těla pomocí ultrazvukových vln a následná softwarová konstrukce 3D modelů je v medicíně dobře známou a hojně využívanou technikou. Dosud ale nikoho nenapadlo použít ji k detekci podmořských ložisek ropy a zemního plynu. Společnost Siemens v tomto roce představila nový prototyp softwaru s názvem Marine Image Processing, s jehož pomocí lze z dat získaných z ultrazvukové inspekce vygenerovat 3D model vodního sloupce mezi plavidlem a dnem oceánu a identifikovat v něm plynové bubliny, které znamenají přítomnost zemního plynu.

Software je založen na algoritmech analýzy ultrazvukových snímků používaných společností Siemens Healthineers a je navržen tak, aby automatizoval proces vyhodnocování ultrazvukových dat shromážděných průzkumnou lodí. Odborníci ze společností Siemens a Shell nedávno představili tuto technologii na konferenci v Paříži.

Bubliny s depeší

Významné množství světových zásob zemního plynu se nachází pod mořským dnem. Vyhledávání podmořských ložisek začíná geologickými úvahami a vyhodnocováním geofyzikálních a seizmických dat, často získaných s pomocí drahých průzkumných plavidel. Avšak, i když získaná data naznačují příznivé prostředí a přítomnost vhodných geologických struktur pro záchyt uhlovodíků, nemusí to ještě nutně znamenat, že se tam později ložisko zemního plynu skutečně najde. Proto je velmi užitečné provést následný ultrazvukový průzkum, který dokáže s vysokým rozlišením identifikovat plyny ve vodním sloupci a pomoci získat lepší vzorky přítomných uhlovodíků. Díky tomuto postupu lze ve velké míře zabránit riziku vyvrtání suchého vrtu, které může stát více než 100 milionů eur.

Obr. č. 1: Až dosud byla analýza dat z podmořské ultrazvukové analýzy určené k průzkumu nalezišť ropy a zemního plynu nákladná a časově náročná. Nový software od společnosti Siemens, inspirovaný softwarem pro lékaře, by mohl celý proces výrazně zlevnit a zefektivnit.

Až dosud bylo vyhodnocování podmořského ultrazvuku, neboli vícepaprskové echo diagnostiky (MBES – Multi-beam Echo Sounding), nákladné a časově náročné. Typicky probíhá tak, že se loď navede do slibného místa, ultrazvukové vlny se nasměrují na mořské dno a zaznamenává se odražená energie. Plavidlo se pak vrátí na pevninu a odborníci vyhodnotí sesbíraná data. Na jejich základě vytvoří 3D model vodního sloupce mezi lodí a mořským dnem a ty poté geolokují pomocí záznamů o aktuální poloze lodi a topografii mořského dna. Součástí této analýzy jsou i korekce různých efektů, jako například skutečnosti, že loď urazí mezi vysláním a příjmem signálu určitou vzdálenost a že podmořské proudy odnášejí plynové bubliny do větší vzdálenosti od místa, ze kterého původně unikly. Na základě získaných výsledků se pak rozhodovalo o tom, zda by se měla zorganizovat druhá expedice vybavená systémem pro sběr vzorků pod vodou.

Automatizovaná hlubokomořská diagnostika

Cílem odborníků bylo vyvinout algoritmy, které by celý proces vyhodnocování zautomatizovaly a výsledky by tak byly k dispozici v podstatě okamžitě po nahrání dat do systému. Nový software sám vygeneruje 3D model a poté ho automaticky propojí s GPS souřadnicemi, rychlostí lodi a topografií mořského dna. V tomto okamžiku jsou k dispozici v podstatě stejné výsledky, jaké se dříve získávaly ručně.

Společnost Siemens však navíc implementovala do celého procesu své know-how získané z analýzy medicínského ultrazvukového zobrazování a nový software „naučila“ automaticky získané snímky korigovat tak, aby se minimalizovaly možné chyby způsobené např. falešnou detekcí stínů.  Software navíc sám umí přesně identifikovat skutečné plynové bubliny.

Obr. č. 2: Ultrazvukový snímek z podmořského průzkumu výskytu uhlovodíků.

První výsledky testů tohoto nového softwaru jsou velice dobré. S jeho pomocí odborníci dokázali přesně stanovit 95 % míst, kde dochází k úniku zemního plynu z mořského dna. To je mnohem lepší výsledek, než jakého lze dosáhnout s manuální analýzou. Ta ukazuje úspěšnost nižší než 80 %. Prototypový software je rovněž až 4x rychlejší. To znamená, že lze o dalším postupu rozhodovat s vysokou mírou jistoty již přímo na lodi. Vzhledem k tomu, že se náklady na provoz průzkumných plavidel šplhají až na desítky tisíc eur za den, bude používání nového nástroje pro vyhledávání ropy a zemního plynu nejen efektivnější, ale bude mít za následek podstatné úspory.

Tiskové materiály SIEMENS