Tapan Mukerji, Gary Mavko, Jack Dvorkin, Dario Grana
Descrizione della ricerca
Gli autori sono i pionieri dello sviluppo della fisica delle rocce utilizzata per l’osservazione
di caratteristiche sismiche delle rocce da correlare alle proprietà dei giacimenti (porosità,
litologia, consistenza, permeabilità) e alle loro condizioni (saturazione e pressione). Oltre al
valore scientifico dei modelli sviluppati dagli autori, le applicazioni pratiche nel flusso di
lavoro dell’industria petrolifera sono infinite. La ricerca degli autori si è focalizzata
sull’integrazione di fisica, meccanica e statistica di base e propagazione delle onde, in
applicazioni destinate al monitoraggio e caratterizzazione del giacimento. Questo gruppo
ha dimostrato un’abilità unica e straordinaria nello sviluppo, comprensione e integrazione
di teorie appartenenti a campi differenti, per ottenere soluzioni scientifiche eleganti e
pratiche a problemi complessi nell’esplorazione degli idrocarburi.
La fisica delle rocce collega i dati sismici alla creazione di modelli dei giacimenti: stabilisce
trasformazioni tra proprietà elastiche, ottenute da dati sismici, e proprietà delle rocce, da
utilizzare nei modelli dei giacimenti. La fisica delle rocce può essere impiegata per
l’interpretazione dei dati sismici, per la stima delle proprietà dei giacimenti, per studi sulla
pressione dei fluidi all’interno dei pori di un giacimento, analisi di fattibilità, inversione
sismica con tecnica time-lapse, corrispondenza sismica storica. Oltre al flusso di lavoro
tradizionale della fisica delle rocce, nel corso degli ultimi cinque anni gli autori hanno
introdotto modelli per le proprietà anisotrope delle rocce, così come per i giacimenti non
convenzionali. Nuove equazioni e modelli nel campo della fisica delle rocce possono
quantificare la risposta sismica di giacimenti di petrolio pesante. Il corpus scientifico unico
creato in tal modo dagli autori ha rivoluzionato la caratterizzazione quantitativa dei
giacimenti, nonché il monitoraggio sismico in time-lapse.
I modelli teorici della fisica delle rocce ideati da questo gruppo costituiscono oggi uno
standard industriale, ampiamente sfruttato per l’interpretazione delle misurazioni sismiche
delle proprietà e condizioni delle rocce, tra cui la mappatura di fluidi, pressione e porosità,
oltre che per la caratterizzazione dell’anisotropia e delle fratture. Gli autori sono stati
l’avanguardia dello sviluppo di discipline e metodi innovativi, quali la fisica statistica delle
rocce, la diagnostica della fisica delle rocce e la fisica computazionale delle rocce. Durante gli
ultimi cinque anni, queste nuove discipline hanno cominciato ad essere accettate in tutto il
mondo dalla comunità accademica e dall’industria.
Gli autori hanno sviluppato per primi moderni metodi di analisi Monte Carlo relativi alla
fisica delle rocce, inventando il relativamente nuovo campo della fisica statistica delle rocce.
Ciò presenta applicazioni pratiche d’importanza cruciale nella definizione delle incertezze
lasciate in qualsiasi interpretazione quantitativa dei giacimenti, condotta tramite modelli
basati sulla fisica delle rocce. Sono state sviluppate svariate metodologie per l’uso
quantitativo di modelli della fisica statistica delle rocce nello studio dell’inversione e della
caratterizzazione dei giacimenti, migliorando non solo la descrizione dei giacimenti bensì
quantificandone il rischio associato e le incertezze. Tra le invenzioni più recenti degli autori
si ricordano metodi d’inversione bayesiani e approcci di ottimizzazione stocastica, in cui
modelli di fisica delle rocce e metodi geostatistici sono combinati per interpretare
quantitativamente i dati sismici, in termini di litologia e flusso nelle porosità. Nuovamente
all’avanguardia, gli autori conducono la ricerca nel campo emergente della fisica statistica
delle rocce: un settore in cui gli autori hanno creativamente combinato immagini ad alta
risoluzione nella scala di porosità e computazione innovativa per derivare trasformazioni
computative da applicare alla caratterizzazione del giacimento.
Non hanno solamente inventato nuove metodologie, sono inoltre degli eccellenti educatori e
comunicatori, in grado di condividere e trasmettere la loro conoscenza attraverso
innumerevoli corsi industriali internazionali, formando studenti di cui molti sono oggi
divenuti accademici e leader industriali. I loro articoli su testate peer-reviewed ammontano a
700. Insieme, gli autori hanno pubblicato tre volumi: Seismic Reflections of Rock Properties,
prima edizione, The Rock Physics Handbook, seconda edizione, e Quantitative Seismic
Interpretation, prima edizione, impiegati da esperti industriali e da studenti. I loro volumi
ampiamente rinomati sono divenuti fondamentali nel definire la fisica delle rocce e il suo
impiego pratico nell’industria e nel mondo universitario di tutto il mondo.
