今ある資源を「私たちの未来」につなげるには？

それぞれの坑井とその周囲数百メートルの地中に常設されたセンサーからデータが絶え間なく送られ、情報を更新します。こうしたセンサーや数々のデータ取得法により、油層の形成を高解像度で可視化、現状の確認はもちろん、数十年後の状態の変化をも知ることができます。

新しいデータや観測値が届くたび、また新たな坑井が掘削されるごとに、モデルはリアルタイムで即座に反応し情報を更新します。そのおかげでアラムコではエンジニアたちが緻密な知識にもとづいて油田開発を最適化することができるのです。

油層の特性を詳細に把握することは、それぞれの油井の生産のあり方を決めるのにも役立ちます。ほとんどの油層では、内部の圧力を維持し岩石から石油を抽出するために水を注入する必要があります。しかし、水が油井内に侵入すると、石油生産の妨げとなります。アラムコ独自のGigaPOWERSシミュレーターを使った高精度貯留層モデルは、積極的な注水プログラムにおける流体の流れを詳細に捉え、注水計画の設計に役立っています。こうしたシミュレーションにより、各油井の理想産油率を割り出し、水によって油層内の圧力を一定に保ちながら最適な採油率を実現しているのです。

このおかげで、石油と水分の分離作業が減りました。また当社のモデルは、水分分離などの地上生産施設の設置場所として最適な位置を的確に見定めるのにも役立ちます。

分離にかかるコストを下げ、かつこのプロセスの必要性自体も縮小することにより、消費電力が減り省エネになった分、CO₂の排出量も低減されます。

加えて、この技術は地下資源の計算や生産量の予測にも欠かせません。これがあるからこそ、世界の需要の変化に対応する能力を維持することができるのです。

予想を可能にしたパワー

アラムコは当初、広大な油田の全体像をモデル化するという当社ならではの課題に直面しました。世界最大級の油田を有する私たちは、専用の技術を独自で開発しなければなりませんでした。その結果、業界初となるセル10億個の油層シミュレーション技術を開発しました。

2010年には地上最大規模の油田2ヶ所を初めてモデル化しました。複数の地層や油層が複雑に入り組んだ全長174マイル（約280km）の陸上油田であるガワール油田と、全長31.1マイル（約50km）のサファニヤ海洋油田です。

このような大偉業を遂げるにはふたつのパワーが必要です。ひとつが優秀な科学者の思考力としてのパワー、そしてもうひとつがコンピューターの計算能力としてのパワーです。当社のテクノロジーは複雑なアルゴリズムを基礎に、革新的な可視化ツールでデータから示唆に富んだ識見を導き出します。そのおかげで、より適確な意思決定や産油・操業の最適化が可能になるのです。

そのためには、極めて大きな計算能力が必要となります。コンピューターの計算能力の進化とともに、可能性はどんどん広がりつつあります。過去には何日もかけてひとつのシミュレーションを行っていました。しかも油層のほんの一部しかできません。現在の計算能力をもってすれば、油田全体でも数時間でシミュレーションすることが可能です。近い将来には20ペタフロップスの処理能力をもつアラムコの新しいスーパーコンピューターGhawar Oneが登場します。世界でも上位25に数えられるこのスーパーコンピューターは、1秒あたり2京（10¹⁶）回の計算能力があり、私たちはさらに大きな目標に向かって前進します。

                  温室効果ガス（GHG）排出量を低減

私たちは高効率のカーボンマネジメントを優先課題としています。アメリカのスタンフォード大学が主導する世界の科学者チームが2018年に行った調査は、世界の石油総生産量のうち0.1%以上を生産している産油国の中で、原油の掘削や加工、製油所までの運搬など主要な産油プロセスにおける炭素強度が最も低いのがサウジアラビアであることを明らかにしました。

次のステップ

センサー技術とデータ取得技術の進歩により、収集するデータの情報量を増やし、より高解像度のモデルを構築できるようになってきています。このデータの向上が、計算能力の飛躍的な進歩とあいまって、これまでにないレベルの複雑で詳細なシミュレーションを実現しています。

こうして常に新しい情報を見出すことで、何百年先の予測もより正確になります。サウジアラビア全体をモデル化するというアラムコの目標にこのデータ分析と油層の可視化における潮流は、はかり知れない可能性をもたらします。