Technologie gebruiken om slimmer te boren en de toekomst van energie te voeden

De olie- en gasindustrie is een van de grootste sectoren ter wereld, gewaardeerd op $6,10 biljoen in 2024 en naar verwachting meer dan $8,79 biljoen te bereiken tegen 2034. De sector genereerde vorig jaar ook meer dan $4,2 biljoen aan geschatte wereldwijde omzet.

Oil levert energie voor alles, van onze ochtendpendel tot de fabrieken die onze spullen maken, en is de ruggengraat van de moderne samenleving. Het verwarmt onze gebouwen, genereert elektriciteit en houdt de industrieën draaiende. Naast energie dient olie als grondstof voor producten waar we dagelijks op vertrouwen. Geneesmiddelen die ons gezond houden, kunststoffen in alles wat we aanraken, en chemicaliën die talloze producten mogelijk maken, vinden hun oorsprong in olie. Olie beweegt letterlijk de wereld.

Olie is echter een niet‑hernieuwbare fossiele brandstof die een aanzienlijke milieu-impact heeft, waaronder uitstoot van broeikasgassen (BKG) en klimaatverandering. Het brengt ook geopolitieke uitdagingen met zich mee vanwege de concentratie van oliereserves in enkele landen, waardoor de wereldwijde energiezekerheid wordt bedreigd.

Olie is eindig: wat het betekent voor productie en prijzen

Aangezien het een niet‑hernieuwbare grondstof is, kan ruwe olie niet op natuurlijke wijze worden aangevuld op het tempo waarop het wordt verbruikt. Dit komt doordat de eindige en snel afnemende bron gedurende miljoenen jaren ontstaat uit de ontbinding van organisch materiaal, planten en dieren, onder extreme hitte en druk.

Het is een koolwaterstofbron, wat betekent dat het een organische verbinding is die uitsluitend uit koolstof- en waterstofatomen bestaat. Koolwaterstoffen vormen de basis van olie, aardgas en steenkool, natuurlijke stoffen die in gesteente in de aardkorst voorkomen.

De totale hoeveelheid olie op aarde is beperkt. En naarmate olie wordt gewonnen en gebruikt, neemt de beschikbare reserve af, wat zorgen oproept over de toekomstige toevoer.

En dan is er nog niet al de olie in een reservoir opgepompt. Een reservoir haalt doorgaans ergens tussen een paar procent en meer dan 50 % van de olie terug, afhankelijk van de reservoirdruk, de hoeveelheid opgelost gas, gesteente‑eigenschappen zoals porositeit en permeabiliteit, en de toegepaste terugwinningsmethoden.

Primaire winning, de eerste extractie, levert vaak slechts ongeveer 20 % van de olie op. Verbeterde terugwinningsmethoden zoals waterinjectie of gasinjectie kunnen de totale opbrengst aanzienlijk verhogen. Bedrijven gebruiken computersimulaties om het gedrag van reservoirs te modelleren, verschillende productiescenario’s te evalueren, injectiestrategieën te ontwikkelen en de oliewinning in de loop van de tijd te schatten.

Hoewel beperkt, worden er voortdurend nieuwe reserves ontdekt en gewonnen met behulp van nieuwe en verbeterde technologie die meer oliewinning uit bestaande velden mogelijk maakt.

Om ruwe olie te winnen, brengen boor‑ en pomptechnieken deze van ondergrondse reservoirs naar de oppervlakte. Eerst worden gereedschappen gebruikt om reservoirs te lokaliseren en te beoordelen. Zodra er een levensvatbaar reservoir is gevonden, creëren boortechnieken een put waaruit olie wordt opgepompt, vaak met behulp van structuren zoals olieplatforms.

Olieplatforms boren diepe gaten in de aarde om putten te creëren die petroleum winnen. Wanneer het boren echter onvoldoende koolwaterstoffen aan het licht brengt om rendabel te zijn voor de operator, wordt dit een droge put genoemd.

Interessant genoeg kan een olieput drooglopen zelfs wanneer metingen aangeven dat er nog olie aanwezig is. Om te bepalen of een put olie bevat, worden verschillende methoden toegepast, variërend van grootschalige regionale onderzoeken tot directe bemonstering op de boorlocatie. 

Voordat met boren wordt begonnen, gebruiken operators geologische en geofysische onderzoeken om gebieden te identificeren met potentieel voor koolwaterstoffen. Geologen bestuderen oppervlaktekenmerken, ondergrondse structuren en gesteentetypen om potentiële olie‑ en gasreserves te lokaliseren.

Andere technieken omvatten zwaartekrachtmetingen, die subtiele veranderingen in de zwaartekracht van de aarde meten, en magnetische metingen, die magnetische anomalieën detecteren. Geologen analyseren ook de bodem en vegetatie om sporen van koolwaterstoffen te vinden die mogelijk uit diepere reservoirs zijn opgestegen.

Onder deze methoden zijn seismische onderzoeken bijzonder belangrijk. Ze gebruiken geluidsgolven die door de aarde reizen om de locatie van oliedeposities te onthullen en schattingen te geven van de geschatte omvang van een reserve.

Desondanks is het vrij gebruikelijk dat een olieput droogloopt kort nadat een deel van de verwachte olie is gewonnen.

Waarom ‘droge’ putten ontstaan—en hoe 4D‑seismiek het oplost

Het vinden van olie, een kritieke en beperkte hulpbron, is complex. Bovendien voegt de negatieve milieu‑impact van olie‑ en gaswinning een extra urgentielaag toe: boren moet slimmer en efficiënter zijn. Dit vereist nauwkeurigere metingen van hoeveel olie een reservoir werkelijk bevat.

Een groep onderzoekers van de Penn State University ontwikkelde nauwkeurigere berekeningen van hoeveel olie een bepaalde put daadwerkelijk zal produceren. Hun werk beantwoordt een cruciale vraag: waarom loopt een put droog, zelfs wanneer seismische scans aangeven dat er nog olie onder de grond zit?

“We hebben daadwerkelijk … data uit de Noordzee getest. Je weet wel, ze begonnen in 2008 te boren en op basis van hun schatting … konden ze olie produceren voor 20 jaar, 30 jaar. Maar helaas, na twee jaar was er niets. Hun put is droog. Ze raakten gewoon in de war. Waar is de olie? Weg? Het grote probleem is eigenlijk de complexiteit van de geologie in het reservoir.”

– Studieauteur Tieyuan Zhu, een geofysicus van Penn State

Dus besloot Zhu, samen met zijn studenten en postdoc‑medewerkers, meer details te bestuderen over de gegevens van geluidsmetingen dan voorheen werd gebruikt.

Dit betekende dat het team meer rekenkracht nodig had, evenals veel geheugen om delen van het probleem in de processors van de computer op te slaan, waardoor tijdrovende en dure terugkoppelingen naar gegevensopslag werden vermeden.

De oplossing was PSC’s vlaggenschip, de door de National Science Foundation gefinancierde Bridges-2 supercomputer, die data‑intensief onderzoek mogelijk maakt door nieuwe technologieën te integreren voor convergerende, schaalbare HPC, machine learning en data‑analyse.

Het heeft meer dan duizend krachtige CPU’s in honderden reguliere geheugen‑nodes die de snelheid bieden voor algemeen computergebruik en data‑analyse. De supercomputer kan ook het geheugen leveren, aangezien elke CPU‑node 256 GB tot 512 GB RAM bevat, wat 8 tot 16 keer zoveel is als een geavanceerde gaming‑laptop.

Daarnaast heeft het Extreme Memory (EM)‑nodes, die 4 TB gedeeld geheugen bieden, en GPU‑nodes voor uitzonderlijke prestaties en schaalbaarheid voor deep learning en versnelde computing.

Met deze rekenkracht gebruikten de onderzoekers Bridges-2 om een tijdsdimensie toe te voegen aan seismische metingen en te analyseren hoe olie de luidheid van geluid dat erdoorheen reist onderdrukt.

De eerste analyse van het team vond verborgen rotsstructuren in oliereserves die verantwoordelijk waren voor het voorkomen van de extractie van alle olie erin. Om praktische, grote olievelden aan te pakken, werken de onderzoekers momenteel aan het opschalen van hun systeem.

De onderzoekers rapporteerden voor het eerst¹ hun resultaten vorig jaar in het tijdschrift Geophysics en dit jaar opnieuw met meer uitgebreide² resultaten.

Veeg om te scrollen →

Verborgen ondergrondse structuren: de echte reden waarom putten ondermaats presteren

Olie zit niet simpelweg in poelen onder de grond, klaar om opgepompt te worden. Het wordt juist geabsorbeerd in poreus sedimentair gesteente en migreert vervolgens naar het aardoppervlak. Maar wanneer olie wordt opgesloten onder minder poreus kapsteen, ontstaat er een reservoir.

Hier komt geluid in beeld. Vast gesteente geleidt geluid sneller dan gesteente verzadigd met olie. Door te meten hoeveel olie het geluid vertraagt terwijl het door gesteente reist, kunnen experts oliereserves identificeren.

Deze seismische methoden creëren 3D‑beelden van waar het olie‑doorweekte gesteente zich bevindt, vergelijkbaar met een medische echografie van je spieren en interne organen.

Ondanks deze mogelijkheden produceren putten die op basis van die geavanceerde beelden zijn geboord vaak minder olie dan verwacht. Dat komt doordat de 3D‑beeldvorming niet het volledige beeld vastlegt. Cruciale informatie ontbreekt.

Het onderzoeksteam vermoedt dat het in verschillende tijdstippen inbeelden van dezelfde reserves een 4D‑animatie zou opleveren die een nauwkeuriger beeld geeft. Het gebruik van meer aspecten van de seismische data in hun analyse zou ook een beter begrip van de gebeurtenissen opleveren.

Voorheen werden oliereserves gedetecteerd op basis van de langere tijd die geluid nodig had om erdoorheen te bewegen. Nu hebben de onderzoekers de amplitude van het signaal, hoe olie de luidheid dempt, toegevoegd aan de tijdsdata.

Om alle berekeningen snel uit te voeren en tijdelijk verschillende componenten van het probleem in het geheugen op te slaan, gebruikte het team Bridges-2.

De supercomputer werd in twee fasen gebruikt. De eerste fase betrof het paralleliseren van de onderzoekscode en het praktischer maken ervan. De tweede fase betrof de implementatie van de code in de velddata.

“PSC garandeerde me honderdduizend rekenuren, en ook het geheugen om mijn data, mijn velddata … op te slaan. Dat kan gewoonweg niet worden bereikt met onze lokale (middelen).”

– Zhu

Al deze uitgebreide analyse en herhaalde metingen betaalden zich uit. De Penn State‑wetenschappers ontdekten dat wanneer alleen op tijd werd gemapt, in één meting, de beelden de structuren binnen de oliereserve niet vastlegden.

Dat komt doordat sommige van deze structuren, zoals een laag steviger gesteente binnen de reserve, de geluidssnelheid niet genoeg beïnvloeden om gedetecteerd te worden, maar ze voorkomen wel dat de olie eronder wordt opgepompt.

In sommige gevallen kan dieper boren dit probleem oplossen en de rest van de olie in de put bereiken.

Echter, de onderzoekers hebben hun aanpak toegepast op een vrij beperkt geologisch gebied van ongeveer 9 vierkante mijl. Op dit moment is het werk van de Penn State‑wetenschappers slechts een proof‑of‑concept. Het team richt zich nu op het uitbreiden van hun berekeningen naar meer nodes, waardoor ze nauwkeurige kaarten kunnen maken voor veel grotere gebieden.

Het team heeft een andere optie om hun werk op te schalen, die ze mogelijk zullen verkennen, en dat is het gebruik van de extreme memory‑nodes van Bridges‑2, die elk 4 000 gigabyte (GB) RAM hebben.

Van uitgeputte putten naar energieopslag: CAES & geothermie

Olie is meer dan een eeuw een dominante energiebron geweest. De wereld verschuift echter nu van fossiele brandstoffen naar hernieuwbare energiebronnen zoals wind en zon, gedreven door zorgen over klimaatverandering, lucht‑ en watervervuiling, en habitatvernietiging veroorzaakt door niet‑hernieuwbare hulpbronnen.

Renewable energy sources zijn van nature intermitterend en vereisen betere manieren om energie op te slaan voor later gebruik. Interessant genoeg kunnen uitgeputte olie‑ en gasputten een oplossing voor deze uitdaging bieden.

Deze putten zijn eigenlijk een aanzienlijke bron van natuurlijke geothermische warmte, en een studie³ van Penn State‑onderzoekers van eerder dit jaar vond dat die warmte kan worden benut om de efficiëntie van compressed‑air energy storage (CAES) met 9,5 % te verhogen, waardoor meer van de opgeslagen energie kan worden teruggewonnen en omgezet in elektriciteit.

“Deze efficiëntieverbetering kan een game‑changer zijn om de economie van CAES‑projecten te rechtvaardigen. En daarnaast zouden we de initiële kosten aanzienlijk kunnen vermijden door bestaande olie‑ en gasputten die niet meer in productie zijn, te gebruiken. Dit zou een win‑win‑situatie kunnen zijn.”

– Studie‑co‑auteur Arash Dahi Taleghani

Het herbestemmen van uitgeputte olie‑ en gasputten kan ook helpen de negatieve impact van verweesde putten te verminderen. Dit zijn putten die niet langer door hun eigenaren worden onderhouden omdat ze economisch niet levensvatbaar zijn.

Zonder toezicht kunnen deze putkoppen giftige stoffen lekken zoals methaan, dat een opwarmingsimpact heeft die 84 keer groter is dan CO₂ over een periode van 20 jaar. Ze geven ook stoffen zoals waterstofsulfide, arseen en benzeen af die in de lokale lucht, het water en de bodem terechtkomen, wat aanzienlijke vervuilingsproblemen veroorzaakt.

Er zijn volgens een schatting uit 2020 van Reuters minstens 29 miljoen verlaten putten internationaal.

Een rapport⁴ van eerder dit jaar schat het totale aantal verlaten olie‑ en gasputten (AOG) op 4 499 000, waarvan 3 557 000 zich in de VS bevinden. Bovendien schatten ze dat methaanemissies van bijna 4,5 miljoen putten wereldwijd in 2022 ongeveer 0,4 miljoen ton (Mt) bedroegen, wat gelijk staat aan 10,5 Mt CO₂ over een tijdsbestek van 100 jaar.

Niet alle verweesde putten zijn echter gedocumenteerd. Veel worden zelfs niet vermeld in officiële registers en hebben geen bekende exploitanten.

Om dit probleem aan te pakken, gebruikten onderzoekers van het Lawrence Berkeley National Laboratory van het Department of Energy moderne tools, waaronder sensoren, laser‑imaging, drones en AI, om deze ongedocumenteerde verweesde putten (UOW’s) te vinden.

“Hoewel AI een hedendaagse en snel evoluerende technologie is, mag het niet uitsluitend geassocieerd worden met moderne databronnen. AI kan ons begrip van het verleden verbeteren door informatie uit historische data te extraheren op een schaal die enkele jaren geleden onbereikbaar was. Hoe verder we de toekomst ingaan, hoe meer je ook het verleden kunt gebruiken.”

In hun onderzoek doorzochten ze vier interesse‑gebieden met veel vroege olieproductie en vonden ongeveer 1 300 potentiële UOW’s. Negenentwintig werden geverifieerd met satellietbeelden, terwijl veldonderzoeken nog eens 15 bevestigden.

Dit AI‑gedreven in kaart‑ en verificatiewerk maakt deel uit van een grotere initiatief om ongedocumenteerde verweesde putten aan te pakken. Het Consortium Advancing Technology for Assessment of Lost Oil & Gas Wells (CATALOG) programma is een samenwerking om methoden te verbeteren voor het vinden van putten, het detecteren en meten van methaan, het screenen van putten op hun staat, het prioriteren van putten voor plugging, en het creëren van goedkope tools voor brede toepassing.

“Er is nu een vereiste om emissies te kwantificeren vóór en na het pluggen van een olie‑ en gasput. Zowel omdat je wilt zeker weten dat het pluggen correct wordt uitgevoerd, als omdat je de impact van het programma zelf op onze klimaatmitigatiestrategieën wilt kwantificeren – met name voor methaanemissies, die sneller tot opwarming kunnen leiden dan koolstofdioxide.”

– Wetenschapper Sebastien Biraud, die het CATALOG‑project leidt bij Berkeley Lab

Investeren in slimme energie‑exploratie

Als het gaat om slim boren, is Baker Hughes (BKR ) bekend om leidende energie‑technologieservices te leveren. Het bedrijf gebruikt geavanceerde sensoren, cloud‑computing, digitale twins en AI voor booroptimalisatie. Het biedt ook methaan‑detectie‑ en emissiereductietechnologieën.

Baker Hughes (BKR )

Met een marktkapitalisatie van $47,8 miljard worden BKR‑aandelen verhandeld tegen $48,50, een stijging van 18,24 % tot nu toe dit jaar. Het bedrijf levert een winst per aandeel (TTM) van 2,93 en een koers‑winstverhouding (TTM) van 16,58. Baker Hughes betaalt een dividendrendement van 1,90 %.

Wat betreft haar financiële positie meldde het bedrijf een omzet van $6,9 miljard voor Q2 2025. Het toerekenbare netto‑resultaat bedroeg $701 miljoen. GAAP verwaterde EPS voor het kwartaal kwam uit op $0,71, en de aangepaste verwaterde EPS was $0,63.

“We leverden sterke resultaten in het tweede kwartaal, met totale aangepaste EBITDA‑marges die met 170 basispunten jaar‑over‑jaar stegen tot 17,5 % ondanks een bescheiden daling in omzet. Deze prestatie weerspiegelt de voordelen van structurele kostenverbeteringen en de voortdurende inzet van ons bedrijfs‑systeem, dat hogere productiviteit, sterkere operationele hefboomwerking en duurzamere winsten binnen het bedrijf stimuleert.”

– CEO Lorenzo Simonelli

In deze periode meldde het bedrijf een record‑achterstand van $3,5 miljard voor zijn sector Industrial & Energy Technology (IET) die diensten levert voor energie‑opwekkingstoepassingen in de energiesector.
Het genereerde ook $510 miljoen aan kasstromen uit operationele activiteiten, terwijl de vrije kasstroom $239 miljoen bedroeg. Baker Hughes keerde $423 miljoen terug aan haar aandeelhouders in 2Q25, inclusief $196 miljoen via aandeleninkoop.

Laatste nieuws en ontwikkelingen over Baker Hughes (BKR) aandelen

Conclusie

Ruwe olie blijft een van ‘s werelds belangrijkste energiebronnen, aangezien het een aanzienlijk deel van de wereldeconomie vormt. Het is echter een eindige hulpbron, wat in de toekomst uitdagingen kan opleveren.

En nu de gemakkelijk bereikbare olie opraken, boren bedrijven dieper dan ooit tevoren, en alleen zeer geavanceerde technologie kan dit impasse doorbreken. Dit vereist high‑performance computing, geavanceerde seismische analyses, sensoren, data‑wetenschap en AI. Deze tools veranderen hoe we olie vinden, winnen en zelfs oude putten herbestemmen.

Dus het doel is niet alleen om meer olie uit de grond te winnen; het moet ook met minder milieuschade gebeuren. En in sommige gevallen kunnen dezelfde technologieën helpen om uitgeputte putten om te vormen tot oplossingen voor schone energieopslag.

Klik hier om te ontdekken of algaal biobrandstof de volgende energierevolutie is.

Referenties

<sup>1. Xing, G., & Zhu, T. (2024). Verbetering van de attenuatie‑schatting door integratie van de Hessiaan in multiparameter visco‑akoestische full‑waveform inversie. Geophysics, 89(5), r429. Gepubliceerd 1 september 2024. https://doi.org/10.1190/geo2023-0634.1
2. Kim, D., & Zhu, T. (2025). Waarom verbeteren seismische attenuatiemodellen de tijdslapse‑beeldvorming? Een 2D visco‑akoestische full‑waveform inversie case‑study van het Volve‑veld. Geophysics, 90(4), b193. Gepubliceerd 1 juli 2025. https://doi.org/10.1190/geo2024-0793.1
3. Zhang, Q., Taleghani, A. D., & Elsworth, D. (2025). Ondergrondse energieopslag met behulp van verlaten olie‑ en gasputten ondersteund door geothermie. Journal of Energy Storage, 60, 115317. Gepubliceerd 8 januari 2025. https://doi.org/10.1016/j.est.2025.115317
4. Lei, T., Chen, X., Ma, S., Jing, L., & Guan, D. (2025). Een wereldwijde inventaris van methaanemissies van verlaten olie‑ en gasputten en mogelijke mitigatie‑paden. National Science Review, 12(7), nwaf184. Gepubliceerd juli 2025. https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf184
5. Ciulla, F., Santos, A., Jordan, P., Kneafsey, T., Biraud, S. C., & Varadharajan, C. (2024). Een op deep learning gebaseerd raamwerk om ongedocumenteerde verweesde olie‑ en gasputten te identificeren uit historische kaarten: een case‑study voor Californië en Oklahoma. Environmental Science & Technology, 58(50). Gepubliceerd december 2024. https://doi.org/10.1021/acs.est.4c04413</sup>