DEN SISTE: Da Kristin-plattformen forlot Aker Stord i påsken, representerte hun et teknologiskifte i norsk oljeindustri. Mangelen på nye drivverdige funn som kan bygges ut med selvstendige løsninger og ny teknologi, gjør store plattformer overflødige. DEN SISTE: Da Kristin-plattformen forlot Aker Stord i påsken, representerte hun et teknologiskifte i norsk oljeindustri. Mangelen på nye drivverdige funn som kan bygges ut med selvstendige løsninger og ny teknologi, gjør store plattformer overflødige. (Bilde: STATOIL/HARALD PETTERSEN )
IMPONERENDE: Brønn X1 i produksjonshallen hos KOP på Tranby. (Bilde: Anders J. Steensen)
TÅLER EN TRØKK: Brønnhodeventilen er klasset til 1030 bar og tåler et temperaturfall på over 180 grader.

Kristin - en kostbar dame

  • offshore

Når Statoil opplever store overskridelser på Kristin, bør ikke det komme som noen overraskelse.

Formasjonene som reservoarene ligger i er på sydsiden av forkastningen i forhold til formasjonene i Åsgard. Disse var også svært vanskelige å bore i.

Temperaturen og trykket og i brønnene er svært høyt, henholdsvis 170 grader celsius og 910 bar. Dette setter ekstra krav til utstyret.

– Å oppgradere brønner til klasse 1030 bar eller 15 000 psi er krevende. Det kreves mer enn tykkere stål. Det er mange komponenter som må endres for å holde feltets levetid, sier bore- og brønnleder Inge Myhre.

Disse utfordringene har medført at Kværner Oilfield Products, som leverer brønn- og undervannsutrustningen, har hatt store utfordringer med å nå leveringstidene. De er blitt ett år forsinket, noe som har medført at boreprogrammet har blitt forskjøvet. Men han forsikrer om at Statoil skal nå produksjonsstart 1. oktober som planlagt, men med noe lavere produksjonsrate.



Hittil siste

Utbyggingen av Kristinfeltet er en typisk andregenerasjons utbygging. Det vil si en flytende prosess– og boligplattform med undervannsbrønner knyttet til plattformen via fleksible stigerør. Hun er unik og representerer det ypperste av hva norske teknologimiljøer kan fremstille innen teknikk for å utvinne gass og kondensat

Prosjektet ble fra Statoils side gjennomført etter prinsippene fra Norsok. Det innebærer at byggingen av plattformen er satt ut på en EPC-kontrakt, hvor kontraktøren foretar ingeniørarbeidene, innkjøp og bygging. I tilfellet Kristin var det Aker Stord som stakk av med seieren, med Aker Kværner som underleverandør av ingeniørtjenestene. Innkjøpene ble gjennomført etter Statoils rammekontrakter.

For undervannsdelen var det Kværner Oilfield Products som fikk oppdraget med å levere bunnrammer og brønnventiler.

Understellet ble bygget i Korea, nærmere bestemt Samsung Heavy Industries. Skroget veier om lag 14 450 tonn og er basert på. design levert av Aker Kværner og GVA.



Ringvirkninger i Norge

Prosessanlegget om bord skiller ut kondensatet fra brønnstrømmen. Dette sendes i rør under 60 bar trykk til Åsgard C for transport med båt til kunder.

Gassen fra Kristin går i til rørledningen Åsgard-transport, som ender opp på Kårstø. Her bygges et nytt gassbehandlingsanlegg under navnet prosjektet KEP 2005. Produksjonen av etan på Kårstø økes fra 620 000 tonn til 950 000 tonn årlig.

Den økte mengden etan er solgt til Borealis og Norsk Hydro, som utvider produksjonskapasiteten ved Noretyl i Bamble, som produserer eten som viderebehandles for å lage plastråstoffer. For å frakte den økte mengden etan fra Kårstø må et nytt spesialskip for frakt av etan tas i bruk.

Investeringen på Kårstø til 500 millioner kroner gjennomføres av selskapet Etanor. Utvidelsen av crackeren for å omgjøre etan til eten i Bamble kommer på over en milliard kroner. Den økte mengden råstoff til fabrikken i Bamble sikrer arbeidsplassene i Grenland for minst ti år fremover, og gjør det mulig å oppgradere og utvide produksjonsanleggene ved Hydro og Borealis i påvente av at gassrøret til Grenland realiseres.

Dette viser at utbygginger som Kristin-feltet har ringvirkninger langt ut over det at det produseres olje og gass for salg i det internasjonale markedet. I dette tilfellet skjer en stor grad av videreforedlingen og verdiøkningen av gassen i Norge.



Renser på Kårstø

Kristin er det første feltet hvor prosessanlegget må håndtere en brønnstrøm med høyt trykk og høy temperatur. Trykket i brønnvæsken er på hele 900 bar, mens temperaturen ligger på 170 grader celsius. Aldri før har det blitt konstruert undervannsutrustning og flytende plattformer som kan håndtere så høye trykknivåer og temperaturer.

I tillegg til høyt trykk og temperatur inneholder gassen også en rekke uønskede komponenter som karbondioksid og hydrogensulfid. Statoil gjennomførte en rekke studier for å finne en løsning tilsvarende den som er på Snøhvit og Sleipner, hvor karbondioksid fra brønnstrømmen injiseres, pumpes ned i bakken i vannførende strukturer som er i stand til å assimilere klimagassen. Det var ikke mulig å finne slike strukturer i Haltenbank-området.

For å begrense vekten på prosessanlegget, og dermed størrelsen på selve plattformen, bestemte Statoil seg for å rense de uønskede gassene fra brønnstrømmen ved prosessanlegget på Kårstø. Tomteprisene for et slikt anlegg på land er omtrent en tidel av kostnadene ute i havet.



Ny brønnstrategi

Da boringen startet opp og Statoil kom til Garn-formasjonen, som skulle gi opp mot 70 prosent av de produserte hydrokarbonene, oppdaget reservoaringeniørene i Statoil at produktiviteten var langt dårligere enn forutsatt. Brønn og utvinningsstrategien måtte endres.

Statoil gjennomførte en rekke studier for å finne en løsning. Resultatet de kom frem til var å vinkle brønnene slik at de gikk gjennom større deler av reservoaret og dermed fikk lengre dreneringssoner. Tidligere hadde det vært en begrensing på 60 graders avvik på brønner som gikk ned i reservoarer med høy temperatur og høy trykk. Ved å øke denne vinkelen til 75 grader ville Statoil oppnå ønsket produksjonsvolum.

Dette var aldri før gjennomført. Løsningen måtte kvalifiseres for å bevise at det var mulig. Dette ble gjort gjennom en forsøksboring som ble vellykket. – Her ble det først boret med et avvik på 30 grader, siden ble dette økt til 50 og 60 grader, forteller Inge Myhre i Statoil.

Etter at forsøksbrønnen ble plugget gikk Statoil i gang med å bore den første produksjonsbrønnen med 75 graders avvik gjennom reservoaret. Totalt ble denne brønnen mer enn 6000 meter lang. Dette er betydelig lengre enn opprinnelig planlagt. Syv slike brønner skal bores for å å oppnå ønsket produksjonsrate.

– Kristin-brønnene er et nybrottsarbeid. For første gang er nesten horisontale brønner boret fra en flytende plattform via undervannsbrønner ned i reservoar med høyt temperatur og trykk. Vi kaller brønnen for HAHTHP (High Angle, High Temperature High Pressure), forteller Myhre.



Elektronikken svikter

Men problemene slutter ikke ved at brønnene måtte bli lengre. Den høye temperaturen tok raskt knekken på boreutstyret. Elektronikken som styrer boret nede i brønnen tålte rett og slett ikke de høye temperaturene. Myhre forteller at samarbeidet med Schlumberger, som leverer boreverktøy har vært utmerket.

– Det er få boreverktøy de har spandert for å forbedre boreverktøyet underveis.

Opprinnelig boreverktøy kunne brukes i temperaturer opp til 160 grader. Boreingeniører mente at dette kunne løses ved at de økte gjennomstrøningen av borevæske slik at denne fikk kjølt ned boreverktøyet. Dette viste seg umulig å gjennomføre. Borevæsken fikk raskt omkringliggende temperatur, og elektronikken som styrer den retningsbestemte boringen sviktet.

– Schlumberger har søkt med lys og lykte etter elektroniske komponenter som tåler temperaturene som finnes nede i våre brønner. Gjennom sitt kontaktenett har de klart å skaffe komponenter som er brukt i militære løsninger og i romfarten. Dette har etter hvert økt levetiden på boreverktøyene. Nå tror vi at problemene blir mindre for de neste brønnene vi skal bore, håper Myhre.

Han understreket at det er dyrt å trekke borestrengen når kostnadene for en rigg ligger på 110 000 kroner eller mer i timen.



Ekstreme påkjenninger

Myhre forteller at de ikke hadde problemer med å ferdigstille brønnene. Det gikk som forventet. Med leverandøren møtte store utfordringer. Hele 45 forskjellige komponenter måtte kvalifiseres.

Det stilles store krav til mekanisk utstyr som skal produsere problemfritt på 350 meters dyp, med et produksjonstrykk på 910 bar og temperaturer på 170 grader. Omkringliggende sjøtemperatur er på 1–4 grader celsuis. Særlig juletreet og sikkerhetsventilene er utsatt.

Ved en nødavstenging og påfølgende trykkavlastning av produksjonssystemet kan trykket i brønnen komme opp i over 1000 bar, mens temperaturen på nedstrømssiden kan reduseres til minus 10 grader celsius på grunn av d en ekstreme trykkavlastningen. Dette setter krav til mekaniske komponenter, som tetninger, innfestninger, rør og ventiler.