Vann-i-olje-emulsjoner

Vann-i-olje-emulsjoner er tema for doktoravhandlingen til Narve Aske (27) fra Stavanger ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet NTNU.

Under råoljeproduksjon vil vann fra reservoaret alltid produseres sammen med oljen i større eller mindre grad. Dette kan føre til dannelse av meget stabile emulsjoner av vanndråper i oljefasen. Effektiv separasjon av olje og vann er en viktig forutsetning både med hensyn til oljekvalitet og eventuelle miljøproblemer når vannet slippes ut.

For å forklare stabiliteten til vann-i-olje-emulsjoner har Aske benyttet og utviklet en rekke eksperimentelle teknikker for å karakterisere råoljer. Spesielt har nærinfrarød spektroskopi vist seg å være et effektivt verktøy for slik karakterisering.

Han viser også at grenseflateelastisitet mellom olje og vann har stor innflytelse på emulsjonsstabiliteten, og at denne elastisiteten er avhengig av aggregeringstilstanden til den tyngste råoljefraksjonen, såkalte asfaltener. I tillegg til å bidra til emulsjonsstabilisering kan asfaltener skape problemer ved å felle ut av råoljen og føre til blokkering av reservoarer og prosessutstyr.

Aske har utviklet en ny teknikk for å detektere utfellingstrykket for asfalten ved hjelp av nærinfrarød spektroskopi. Han viser at slik utfelling er reversibel, men meget tidsavhengig.

Askes forskningsarbeid har resultert i seks internasjonale publikasjoner. Flere av de eksperimentelle teknikkene som er utviklet, er tatt i bruk for å karakterisere råoljer. Arbeidet har også økt forståelsen for hvilke fysikalsk-kjemiske egenskaper som bestemmer en råoljes evne til å danne stabile emulsjoner. Slik informasjon er viktig for design av separasjonsprosesser ved nye feltutbygninger.

Avhandlingen har tittelen «Characterisation of Crude Oil Components, Asphaltene Aggregation and Emulsion Stability by means of Near Infrared Spectroscopy and Multivariate Analysis / Karakterisering av råoljekomponenter, asfaltenaggregering og emulsjonsstabilitet ved nærinfrarød spektroskopi og multivariabel analyse».

Arbeidet er utført ved Institutt for kjemisk prosessteknologi, NTNU, med professor Johan Sjöblom som veileder. Arbeidet er finansiert av Statoil, ABB, Norsk Hydro, TotalFinaElf og Norges forskningsråd gjennom prosjektet FluchaII.

Narve Aske er sivilingeniør (1998) fra Fakultet for kjemi og biologi, NTNU. Han er ansatt som reservoaringeniør ved Esso Norge AS.

Disputas: 23. september 2002.