• Algebraic Oil Research Project

  • Startseite
  • Projektbeschreibung
  • Das Team
  • Vorträge
  • Veröffentlichungen
  • ApCoCoA-System
  • Impressum
  • Projektbeschreibung


    Dieses Projekt wurde Ende April 2009 beendet.
    Gehen Sie bitte zum Algebraic-Oil Research Project.

    Das Algebraic Oil / CoCoA Research Agreement ist eine Kooperation zwischen Shell International Exploration & Production (Rijswijk/NLD), dem Fachbereich Mathematik der Universität Genua (Italien), und der Fakultät für Informatik und Mathematik der Universität Passau (Deutschland). Die folgende Abbildung vermittelt einen schematischen Überblick über diese Kooperation.


    Obwohl dieses Projekt rein wissenschaftliche Ziele verfolgt, wurden gewisse Beziehungen zwischen der Algebra und praktischen Ergebnissen als {Algebra, E&P Anwendung} Paare formuliert. Diese Paare bilden einen wesentlichen Teil der Studie.

    Algebraic Subject

    E&P Application

    Syzygies Interrelationships
    Sub-survace ⇔ Surface Relationship: Ultimate Recovery
    Differential Gröbner Basis Dynamical Systems
    Including long-term changes ⇒ Forecasting, Reservoir management. Special activity: Good Slugs, using the energy generated by slugs for production — and exploration (see last pair) applications
    Elimination Theory www2.m
    Acronym for `Where, when, what to measure'. Minimal requirements technical infra structure.
    Invariant Theory Generic elements
    Global exchange of information
    Homotopy Test versus Production
    The change from the test — to the production situation for a well is viewed as a continuous deformation of the well test model
    Automated Theorem Proving Diagnostics and Decisions
    Including relationships between processes that run on different time scales, e.g. early recognition of building-up water break through. Subject may be considered as next generation Artificial Intelligence.
    Computational Homology Surface characterization
    Surface characterization of sub-surface through computation of homology groups. Of particular importance for last pair.
    D–Modules Non–seismic Exploration
    This application is possible since this algebraic subject allows the consideration of spatial variation. This pair is coupled with the first — and second pair.

    Da es weit über den Rahmen dieser Einführung hinausgehen würde, diese Paare hier im Detail zu beschreiben, geben wir nur für das erste Paar der Liste eine genauere Erläuterung.
    Das {Syzygien, Interrelationen} Paar ist ein direkter Angriff auf eines der fundamentalsten Probleme der Erdölproduktion: die Verbesserung der Gesamtausbeute eines Reservoirs. Die Idee ist, eine Zerlegung der Gesamtproduktion einer Gruppe von Ölquellen oder Produktionszonen (gemessen an der Oberfläche, d.h. am Ausgang des Separators) als polynomiale Kombination der Einzelproduktionen der Quellen oder Zonen zu finden.
    Die Mehrdeutigkeiten einer solchen Dekomposition heissen Syzygien. Diese Syzygien sind Funktionen der Unbestimmten, d.h. der verwendeten Messdatenreihen. Das Vorhandensein gewissen subterraner Grössen in den Syzygien zeigt unterirdische Interrelationen auf. Es ist sogar möglich, dass die Struktur einer Syzygie Rückschlüsse auf den Mechanismus zulässt, der zu dieser Interrelation führt. Somit existiert eine natürliche Synergie zwischen der Produktion und dem, was man Produktion-Exploration nennen könnte.

    ApCoCoA Entwicklung

    Neben den {Algebra, E&P Anwendung} Paaren liegt ein weiteres Schwergewicht des Projekts auf der Fortentwicklung des Computeralgebrasystems CoCoA, insbesondere der neuen ApCoCoA C++ Library. Diese Library erlaubt es Forschern, neue low-level Funktionen zu schreiben und ApCoCoA Funktionen so in ihre Spezialsoftware zu integrieren. Ferner unterstützt ApCoCoA sowohl symbolische als auch numerische Berechnungen. Dis folgende Abbildung gibt einen ersten Eindruck der möglichen Veränderungen, die eine solche Kopplung mit sich bringen kann.



    Die Algebra trifft auf E&P Anwendungen

    Wie diese Abbildung suggeriert, müssen praktisch alle Anwendungen, die mit Hilfe elektronischer Computer konstruiert sind, durch das Tor mit der Aufschrift Numerische Lineare Algebra. Die Schnittstellen zwischen den numerischen und den symbolischen Berechnungen sind noch sehr jung und nicht ausgereift. Für E&P Anwendungen ist die numerisch/symbolische Schnittstelle extrem wichtig, denn nur durch sie ist es möglich, die Messreihen aus einer E&P Anwendung für symbolische algebraische Manipulationen zu verwenden.
    Die symbolisch/numerische Schnittstelle ermöglicht es, die algebraischen Resultate wieder in E&P Anwendungen zurückzuübersetzen, insbesondere für Kontrolloperationen. Sie ist auch entscheidend für die Interpretation der algebraischen Resultate in der Sprache der E&P Anwendung: einerseits für Monitoring-Zwecke, und andererseits um aus der Menge aller möglichen algebraischen Lösungen die (vermutlich) einzige physikalisch sinnvolle herauszufiltern.
    Die Entwicklung dieser Schnittstellen ist ein enormes Unterfangen, und somit ein wichtiger Bestandteil des Projekts.
    Die Bedeutung dieser Entwicklungen wurde von der Shell Foundation erkannt, die die erste Vierjahresphase 2005-2009 des Projekts mit bis zu 400.000 Euros fördert. Eine Erweiterung des Projekts auf zusätzliche Anwendungen in der Produktion-Exploration und der Erdölexploration ist in Vorbereitung.
    Diese Seite ist vom 21. November 2007.