阿里·多鲁——数学、科学及最前沿技术的创新先驱

探索沙特地质的奥秘需要进行跨学科研究。

  • 多鲁探索的是全球探明储量最大的油田
  • 为巨型油气藏构建可信的数学模型,需要岩石、流体、地质和地震等方面的海量数据
  • 多鲁团队使用世界上最先进的超级计算机

下午时分,沙特明媚的阳光照进阿里·多鲁的办公室,这位沙特阿美勘探与石油工程中心先进研究中心院士和首席技术专家坐 在办公桌旁。谈起自己在沙特阿美30年的职业生涯,多鲁娓娓道来。

“我一直致力于运用科学的力量,帮助人们获得所需的能源”,多鲁说道。

“我一直致力于运用科学的力量,帮助人们获得所需的能源”

沙特阿美勘探与石油工程中心先进研究中心院士和首席技术专家阿里·多鲁说。

“借助数学和科学,人类得以解密数十亿英里之遥的星球;同样,借助前沿科技的力量,我们也正在致力于揭开地球的奥秘、洞悉地下石油和天然气的流动。尽管在地球科学领域,仍存在许许多多的未解之谜,但通过综合应用数学、物理学、化学和计算机科学的知识与技术、运用世界上最先进的计算机,我们正在不断深入了解脚下这片土地的地质。”

沙特所拥有的海量油气资源是当今世界能源的重要来源,而沙特不仅拥有全世界已探明的最大油气储量,还有进一步增量的潜力有待发掘,多鲁可谓肩负重任。

为地球建模

无论在管理现有油气资源,还是在发掘更多的碳氢化合物资源等方面,人类都需要运用诸多前沿科技手段,首当其冲的便是计算机模拟技术。就像天气预报系统一样,我们通过在超级计算机上构建地下油气藏的数字模型,生成彩色三维地图,用以揭示油气藏中流体的运动。

为构建这样的模型,模拟器需要输入油气藏中各点位的岩石特征和属性等资料;此外,模拟器还包含数学模型,可以通过极其复杂的数学算法来描述流体的运动。

多鲁解释道:“正如房屋是由砖瓦构筑而成,油气藏也可以划为许许多多个小“网格”。模型中涵盖的网格越多,对岩石属性变化的描述就越准确。由于油气包裹在岩石之中,因此,岩石模型越完善,对流体运动特征的描述就越准确,模拟结果也将更加精确。”

“对于巨型油气藏,要想正确构建出油气藏和流体运动的模型,所需的网格量以数百万、甚至数十亿计,这一研究过程成本高昂,有时甚至难以实现。”

“为巨型油气藏建立可信的模型需要海量数据,覆盖岩石、流体、地质和地震等方方面面。因此,为这样一个巨型油气藏建模所需的数据量远超世界其他地区的常规油气藏。”

跨学科研究

多鲁认为,要了解整个沙特的地质条件,必须进行跨学科研究。

“我们的工作令人振奋不已。我在达兰及美国的团队能有机会借助世界上最先进的超级计算机进行科研攻关,我们确实非常幸运。”

通过综合应用数学、物理学、化学和计算机科学的知识与技术、运用世界上最先进的计算机,我们正在不断深入了解脚下这片土地的地质。

通过将数学、物理学、化学以及计算机科学相结合,再加上世界顶级计算机的助力,沙特阿美勘探与石油工程中心先进研究中心的科研团队对沙特地质环境的了解和认知正在日益加深。

科技的力量堪称伟大。“目前,我们可使用的超级计算机是全球算力最强大的计算机之一,但我们并不满足于现状。未来,我们还将持续加大投入。2020年,我们的超级算力还将再上一个新台阶,以确保我们的处理能力始终走在世界最前列。”

Dogru表示,凭借强大的科技实力和团队的创新思维,他们将为油藏工程的物理学基础分析带来重大变革。

“通过结合我们的计算能力与自研算法,我们能够验证以往根本无法实现的全新想法,一场油气藏模拟技术的结构性变革正徐徐展开。举例而言,2015年,我们在阿卜杜拉国王科技大学的“沙辛2号”超级计算机上对自行研发的盆地模拟器进行测试,分析整个阿拉伯半岛的油气藏。这项研究共使用1300亿个单元数组,覆盖5亿年的历史。”

“次年,我们又进行了1万亿个网格的油气迁移模拟,这创造了自研科技应用的世界纪录。而就在今年,我们用达兰计算机中心的超级计算机将沙特阿美的一个主要油田剖分为200亿个网格进行分析,模拟世界上最大油田的生产历史,其中许多油井已经运转了超过半个世纪。

人才的力量

多鲁表示,自己的团队非常幸运,自研开发出油驱和水驱的油藏及盆地模拟器组(POWERS)。

“我们早在1994年就已经开始这些技术的研发。这一系列目前还包括TeraBasin,用于模拟盆地的演变、油气的形成及油气运移到今天油气藏的过程。

它能够模拟盆地的地质演变历史、数百万年的沉积过程,以及这期间油气的产生、迁移和积聚历程。作为集团TeraPOWERS模拟器开发项目的一部分,该技术是新一代的油气藏和盆地模拟器,具备无可比拟的运算速度和效率,建模算力极其强大。

“然而,我们的重点并非只是开发模拟技术。在拥有先进技术的同时,更要培育最优秀的人才。我认为,人能够开发技术,但技术却无法生成人才。因此,我们需要培养出一支卓越的团队,开发出我们所需的技术。我们的团队有机会参与令人振奋的科研攻关,团队中许多成员与我共事超过20年。”

 

阿里·多鲁与沙特阿美波士顿团队一同工作。

人才团队: 阿里·多鲁简历

Ali H. Dogru于1988年加入沙特阿美,曾任技术开发部总监 ,负责油气藏勘探及生产技术的研发,目前担任沙特阿美勘探与石油工程中心先进研究中心院士和首席技术专家。

2011年至今,Ali H. Dogru一直在麻省理工学院任教。2019年,他被麻省理工学院地球、大气与行星科学系任命为地球资源实验室(ERL)院士(全球仅三人)。

 

阿里·多鲁,现任沙特阿美勘探与石油工程中心先进研究中心院士和首席技术专家。

Dogru曾荣获美国石油工程师协会(SPE)颁发的油藏描述和动力学奖、约翰·富兰克林·卡尔奖和世界石油杂志创新性思维奖,并在2014年成为SPE荣誉会员——SPE向个人颁发的最高荣誉。

Dogru拥有伊斯坦布尔理工大学的工程学学士学位,并获得德克萨斯大学奥斯汀分校石油工程学及应用数学专业博士学位,曾在加州理工学院化学工程系进行研究生的研究工作。

Dogru曾在德克萨斯大学达拉斯分校教授数学,也曾任教于德克萨斯大学机械工程系和挪威理工学院。

2017年,Dogru当选美国国家工程院院士。