La supercomputación ayuda a la industria de los hidrocarburos (Repsol)

La firma de un acuerdo de investigación, por un lado, entre Repsol y el Centro Nacional de Supercomputación (BSC), y, por otro, entre la primera y 3DGeo, unida a la la decisión de la compañía de sumarse al Stanford Exploration Project (SEP), de la Universidad de Stanford, han sentado las bases para el desarrollo de un software que permitirá mejorar la calidad de la información que se obtiene al realizar un análisis del terreno por medio de imágenes sísmicas, mejorando notablemente la capacidad de la multinacional para encontrar nuevas reservas de hidrocarburos y hacer más eficiente la explotación de las existentes.

Cuando hablamos de industria petrolera, hay un término que se utiliza frecuentemente: exploración, que es la base de la búsqueda de nuevos yacimientos de hidrocarburos. Gracias a la incorporación de las TIC, se han reducido algunos factores de riesgo ganando eficacia en la exploración, aunque aún no se ha alcanzado un método que permita, de forma indirecta y con total certeza, identificar la presencia de hidrocarburos en un terreno. Por ello, cuando una compañía petrolífera lleva a cabo una nueva exploración, para saber si es posible que en el subsuelo exista un yacimiento, se recurre como comprobación final a la perforación de pozos exploratorios; pero, dado que perforar es muy costoso, previamente se realizan estudios con la participación de geólogos, geofísicos y otros especialistas en ciencias de la tierra, orientados a disminuir el riesgo inherente a estos pozos. Los métodos que se usan van desde el análisis geológico de las formaciones rocosas, hasta la observación indirecta mediante técnicas de exploración, entre las que destaca el uso de imágenes sísmicas, que consiste en la emisión, recepción y procesado de señales sonoras o ecos, que se transmiten a través de las capas del subsuelo y se reflejan en la superficie cada vez que hay un cambio en el tipo de material. Las ondas recibidas en superficie son medidas por el tiempo que tardan en llegar, de lo que se deduce la profundidad y la geometría de las distintas capas. El resultado es una imagen del subsuelo. Con los desafíos crecientes que presentan las nuevas áreas de exploración, cada día a mayores profundidades y en zonas geológicamente más complejas, la contribución de la sísmica se torna más crítica.

Mayor nivel de eficacia
Sin embargo, como señala Roberto Parra, director de sistemas de información de Repsol, “a pesar de los avances, aún tenemos márgenes de error que debemos reducir; para ello necesitamos una mejor adaptación de los códigos a la arquitectura de la máquina, a la vez que una gran potencia de cálculo, de modo que podamos interpretar mejor los datos y obtener resultados en plazos de tiempo más cortos”. Esta necesidad de mayor potencia de cálculo y eficacia es el objetivo que Repsol persigue con la firma del acuerdo con el BSC y la empresa 3DGeo, y al sumarse al proyecto de la Universidad de Stanford. “Con estos acuerdos, que en principio tienen una duración de cinco años, Repsol busca el acceso a las altísimas capacidades, tanto humanas como materiales, que tiene el BSC para desarrollar un proyecto conjunto que mejorará enormemente nuestras posibilidades de análisis e interpretación de los datos que se obtienen al realizar sísmica; aumentando así las posibilidades de encontrar nuevas reservas de hidrocarburos y mejorar la explotación de las ya existentes –asegura Parra–. Esto nos permitirá contar con una importante ventaja competitiva respecto a otras petroleras en la puja por nuevos bloques exploratorios, ya que dispondremos de mejor información sobre el subsuelo”. El proyecto prevé el desarrollo de nuevos algoritmos y códigos que analizarán, de forma más eficaz, las señales que se obtienen con las prospecciones sísmicas del terreno y obtener software que pueda ser utilizado de forma más eficiente, y ésta es la labor que tiene ante sí el BSC.
Mateo Valero, director del BSC, señala que, “es una apuesta arriesgada, pues no se trata de un proyecto clásico, pero es un reto y una vía de poner en contacto la empresa con la universidad y de trabajar en un proyecto que puede traer grandes beneficios para el entorno empresarial”.
En cuanto al acuerdo con el BSC, con 3DGeo y la decisión de sumarse al SEP de Stanford, Parra señala que, “no fue fácil trabajar en todos estos frentes simultáneamente, sin embargo, el esfuerzo está plenamente justificado dado que la potencia de cálculo y el prestigio del BSC, la reconocida capacidad de IBM, la contribución de Stanford al desarrollo de nuevos algoritmos para la mejora del software de interpretación de la sísmica, y el historial de 3DGeo como empresa líder en la adaptación de nuevas tecnologías geofísicas a la informática, constituyen una combinación única en la industria petrolera, y ponen a Repsol YPF en una posición altamente competitiva”.


Nuevos procesadores IBM
-------------------------------------
Un elemento que ha completado el proyecto ha sido el reciente anuncio de IBM del nuevo procesador CELL (Cell Broadband Engine), presentado conjuntamente por Sony, Toshiba e IBM el pasado mes de febrero y que supondrá un aumento de la capacidad de cálculo de Marenostrum. La principal característica del CELL es que cada chip está compuesto de subunidades que gestionan tareas de forma completamente independientes.


Marenostrum
--------------------
El corazón del BSC, el Marenostrum, es un supercomputador basado en procesadores PowerPC, con arquitectura BladeCenter, sistema operativo Linux y una red de interconexión Myrinet. Estas cuatro tecnologías configuran la base de una arquitectura y diseño que tendrán un gran impacto en el futuro de la supercomputación. El centro está formado por 42 bastidores y ocupa 120 m2.