Målet med sanntids analyse av trykket i borehull er automatisert boring på store dyp. (Bilde: Harald Pettersen/Statoil)

WELL ADVISOR

Sikrer oljebrønner med data opp gjennom boreslammet

Sanntidsanalyse hindrer kollaps og blowout.

Mud

  • På norsk "boreslam".
  • Blanding av leire, kjemikalier, olje og vann.
  • Under boring pumpes det ned gjennom borestrengen og ut gjennom hull i borekronen. Presses ut på utsiden av borestrengen, tilbake til plattformen der det blir renset. Det blir så pumpet tilbake i brønnen.
  • Boreslammets oppgaver:  
    - Smører og kjøler borekronen under boring.  
    - Fører utboret masse til overflaten.  
    - Motvirker at veggene i borehullet raser ut.  
    - Holder trykket i brønnen under kontroll.

Kongsberg og BP er ferdig med å prøve ut den digitale brønnboringskontrolløren Well Advisor, som reduserer kostnadene og hindrer uønskede hendelser, som en blowout.

Nå er det norske konsernet i ferd med å videreutvikle og spre løsningen til alle boreoperatører.

Målet er sanntid analyseverktøy som åpner for automatisert boring og som kan sikre brønnveggene mot kollaps på store dyp med stort trykk.

Kontroll over trykket

Til nå har løsningen vært kjent som BP Well Advisor. Det britiske oljeselskapet BP har spyttet en god porsjon penger i utviklingsarbeidet, der Kongsberg Oil & Gas Technologies har videreutviklet teknologi fra BP.

Macondo-ulykken i Mexico-gulfen våren 2010 skyldtes ukontrollert strøm av gass og olje opp gjennom stigerøret.

BP var derfor nødt til å finne en løsning som gir kontroll med trykkforholdene.

Den norske nisjen er å ha kontroll over trykkbelastningen som oppstår i et borehull, og partene har samarbeidet siden høsten 2012 om Well Advisor.

Sanntidsdata

Problemene kan i første rekke oppstå under brønnboring. Veggene sikres med casing, som er spunter av stålrør omgitt av et sementlag mot brønnveggen.

Casingen kan sette seg fast under montering hvis trykket fra massene under havbunnen blir for stort.

Her henter Kongsberg opp sanntidsdata om trykk fra grunnforholdene under havbunnen, casingen, borestreng, borkrone og ikke minst boreslammet, eller mud-en.

Denne ferske informasjonen kobles med relevante historiske data fra området og kjøres i en algoritme. Det gir en fortløpende analyse av blant annet hvor raskt det kan bores og om det er "klar bane" i brønnveggen til å sikre den med casing.

Data i slammet

Å sende data opp fra sensorer under havbunnen er en historie for seg.

– Vi sender data med pulser opp gjennom mud-en med hastighet på opp til 10 bit pr. sekund, forklarer Jon Stærkebye, direktør for Software og Services.

Les videre, så får du vite hvorfor dette ikke er den enkleste oppgaven å løse.

Les også: «Oljebransjens Google» tror på 25-50 prosent vekst hvert år fremover

Jon Stærkebye, direktør for Software og Services hos Kongsberg Oil & Gas Technologies. Espen Zachariassen

Mye feil

Større selskaper som Statoil og BP legger rundt 7 milliarder US dollar i potten hvert år på borevirksomhet. Det utgjør ca. halvparten av kostnadene knyttet til leting og produksjon.

Mellom 25 og 35 prosent av borekostnadene påløper som følge av feil og forsinkelser. Halvparten av dette handler om at boreoperasjonene skjærer seg blant annet på grunn av problemene med casingen.

– Derfor er det sentralt å ha kontroll med trykkforholdene, sier teknologidirektør Erik Glende.

BP har i hovedsak høstet erfaringer med Well Advisor i Aserbajdsjan.

– Siste halvår i 2013 kjørte de 200 casing-operasjoner der de brukte vår løsning, og det oppsto ingen problemer underveis. Her er det med andre ord store penger å spare, sier Stærkebye.

Les også: Denne kan pumpe opp gass verdt 170 milliarder kroner

Eierstrid

Kongsberg og BP har jobbet sammen med utviklingen i to år i et fem-årig program. Hvert år har de totalt invesert rundt 100 millioner kroner.

Da er det ikke så overraskende at den britiske operatøren føler et visst eierskap til teknologien.

Kongsberg ville ha den for seg selv og dermed fritt kunne satse på andre kunder. Etter at partene har hatt det de betegner som noen avklaringsrunder, har Kongsberg vunnet frem. BP har imidlertid sikret seg royalty på noe av omsetningen.

Ingen sikring

Neste skritt er å tilpasse Well Advisor til andre operatørers behov, og da handler det mye om å takle store dyp. Og her nytter det ikke å kjøre casing hele veien:

Stålrørene som sikrer brønnveggen, skjøtes på ved å føre dem ned gjennom det forrige. Dermed blir de stadig mindre, og til slutt er det ikke plass til alt utstyret hører til i et borehull.

– Når vi kommer ned på 10.000 meter under havbunnen, må vi kunne sikre hullet kun ved hjelp av trykket på boreslammet som kjøres ut gjennom borkrona, forklarer teknologidirektør Glende.

Les også: Så mye bruker norsk næringsliv på forskning

Erik Glende, teknologidirektør, Kongsberg Oil & Gas Technologies. Espen Zachariassen

Grisete matematikk

Det betyr utfordringer av både analog og digital karakter:

  • Hvis borkrona bryter gjennom til reservoaret med for lite trykk, kan det oppstå en blowout.
  • Det kan også oppstå andre problemer som i verste fall kan resultere i at en ikke klarer å bore videre
  • Hvis det kjøres på for stort trykk, kan reservoaret bli ødelagt.

Trykkdata sendes hele tiden gjennom boreslammet opp til overflaten, slik at Well Advisor skal sørge for at hullet mates med rett trykk på slammet.

Men mange faktorer utfordrer analysearbeidet:

  • Trykk fra roterende bor, roterende streng, boreslammet og fra brønnveggen endrer seg hele tiden.
  • Varme på opp til 150 grader celsius og ekstreme trykkforhold kan gi feillesing av sensorer.
  • Boreslam (mud) er en ustabil «bredbåndslinje» slik at dataserier kan bli brutt.

– Vi snakker om ganske «grisete» ligninger for å få så korrekte analyser som mulig, påpeker Stærkebye.

Les også:

Ny norsk teknologi overvåker levetiden for fleksible rør

Bygger ut 4G-nett i Nordsjøen

Hit skal 600 terabyte norske oljedata flyttes