Nanoforskning: Ph.d.-kandidat Katherine Rose Aurand og professor Ole Torsæter måler permeabiliteten (gjennomstrømningsevnen) til reservoarbergarter for å finne ut om nanopartikler har effekt på permeabiliteten. Aurands ph.d.-prosjekt går ut på å finne de beste nanopartikler og optimal nanopartikkelkonsentrasjon for økt utvinning. Foto: Ingvil Snøfugl
Doktorgrad: Sissel Grude har studert ni år ved NTNU og gleder seg til å fullføre doktorgraden om CO2-lagring-og videre begynne å jobbe for Statoil i Stjørdal.  (Bilde: Ingvil Snofugl)

4D-seismikk

Luftkanoner gir bedre seismikk

4D-seismikk

Seismikk er en geofysisk måte å undersøke bergarter under havbunnen på. 
Det kan sammenliknes med røntgenbilder. Man sender en trykkbølge ned i hav­bunnen som blir reflektert der en har kontrast­er mellom forskjellige lag i undergrunnen. Disse bølgene blir så registrert igjen på kabler som er gravd ned cirka én meter unde­r havbunnen. Deretter sendes signalene tilbake og gir svært detaljerte «kart» over de geologiske strukturene.

 

4D-seismikkabler brukes til å finne nye oljefelt og for å undersøke om det er olje igjen i reservoarene. Informasjonen de gir kan også brukes til overvåking, slik at gasslekkasjer blir oppdaget før uheldige episoder oppstår.

Ekofisk og Valhall har allerede installert 4D-seismikkabler på havbunnen. Snorre er også i ferd med å få det. Statoil har planer for en slik utbygging på Grane.

Les også: Helt ny seismikkmetode skal finne olje ingen andre finner

Overvåking hver time

– Utfordringen med 4D-refleksjonsteknikken som brukes offshore i dag, er at selv om en har permanente kabler over et felt, så koster det en del å dekke hele feltet med seismiske kildeskudd. En trenger mange dager på å gjennomføre målingene. Derfor gjennomføres det målinger en gang i halvåret for slike felt. Vi prøver å finne en metode som er langt billigere og som kan gjennomføres hver time eller hver dag året rundt. Dette gir store muligheter både når det gjelder sikkerhetsover­våking og økt utvinning av olje, sier professor ved Institutt for petroleumsteknologi og anvendt geofysikk ved NTNU, Martin Landrø.

I dag slepes 4D-seismikkabler bak et skip på cirka ti meters dyp. Kablene er oppimot ti kilometer lange og en kilometer brede. Hver måling kan ta flere måneder.

Les også: Nå er «oljerutene» i drift

Kanon: Slike luftkanoner brukes offshore for å kartlegge og overvåke oljefelt. Professor Martin Landrø er ekspert på 4D-seismikk og Sissel Grude forsker på CO2-lagring. foto: Ingvil Snøfugl

Øker utvinningen

Å installere kabler under havbunnen er i seg selv svært kostbart. Men Statoils egne beregninger for Grane-feltet viser at nedgraving av seismikkabler vil øke utvinningen med seks millioner nye fat.

– Jeg og mine ph.d.-studenter jobber med et system som nesten vil fungere som en radar. Det heter 4D-refraksjonsseismikk. Dette er ennå ikke tatt i bruk av industrien. Vi har testet ut «radaren» ved hjelp av data fra norsk sokkel, og målingene viser at dette kan være et nyttig supplement til vanlig 4D-seismikk, sier Landrø.

I stedet for å bruke skip med flere kilo­meter lange kabler, ønsker forskerne at bransjen skal installere luftkanoner på plattformene.

– Luftkanonene kan skyte hver time. Dette vil fungere som et automatisk varslingssystem med 4D-georadarer, sier forskeren.

Les også: Ser på mulighetene for å frakte oljearbeidere til Nordsjøen på skip

Doktorgrad: Sissel Grude har studert ni år ved NTNU og gleder seg til å fullføre doktorgraden om CO2-lagring-og videre begynne å jobbe for Statoil i Stjørdal.  Ingvil Snofugl

Kontinuerlig overvåking

– Når kablene først er lagt, er dette en langt billigere overvåkingsmetode enn å slepe kabler bak et skip. En annen fordel er at radaren tar bilder av mye større områder per skudd. Bildene blir av noe dårligere kvalitet, men overvåkingen kan skje kontinuerlig. Dette kan bidra til å øke sikkerheten offshore. Gasslekkasjer kan oppdages umiddelbart, og nødvendige tiltak kan iverksettes, sier Landrø.

NTNU samarbeider tett med industrien og inngikk nylig en samarbeidsavtale med Statoil.

En annen stor utfordring er å utvikle lav­­frekvente lydkilder. Jo mer lavfrekvente, jo bedre effekt på harde bergarter.

– Vi klarer stadig å se dypere under hav­bunnen, og det siste gjennombruddet var da vi ved hjelp av seismikk klarte å se under komplekse saltstrukturer. Nå er målet å se godt gjennom vulkansk basalt. Klarer vi det, kan kanskje nye oljefunn bli gjort på steder der vi ikke har vært i stand til å se strukturene under basalt­lagene, sier Landrø.

Les også:  – Vi har aldri gjort denne typen funn før

Tykkere vann

Økt oljeutvinning er også målet for NTNU-professor Ole Torsæter. Han jobber for å finne mer effektive metoder for å få oljen ut fra reser­voaret.

Vanligvis bruker oljebransjen injeksjon av saltvann for å øke utvinningsgraden, men tilsettes polymerer blir vannet tykkere – dermed presses oljen ut fra større områder enn ved standard vanninjeksjon.

I lab­oratoriet har forskerne oppnådd at nær 100 prosent av oljeholdig bergart blir flømmet av polymervannet.

– Utfordringen er at denne metoden er kostbar og at det kreves stor plass på plattformene til å lagre kjemikaliene. Vårt mål er å lage en blanding der det kreves svært små konsentrasjoner av polymerer og samtidig få til samme effekt, sier professor ved Institutt for petroleums­teknologi og anvendt geofysikk, Ole Torsæter.

Les også: Derfor må mobilene bo på hotell

Dyrt med polymerer

Bruk av polymerer er prøvd ut i liten skala i Angola­ med teknisk suksess, ifølge forskeren.

– Jeg har håp om at vi klarer å finne den optimale blandingen for et norsk oljefelt innen to–tre år, sier professoren.

Torsæter samarbeider også med Unger Fabrikker i Fredrikstad. Her prøver nå forskerne ved NTNU å utvikle en såpe som ikke er miljø­skadelig og samtidig effektiv. Klarer de det, kan også såpe være med på å øke oljeutvinningen på norsk sokkel.

Det samme kan bruk av nanopartikler. Nanopartikler er svært små, lette og effektive til å løsne oljedråper som sitter fast i poresystemet.

Injeksjon av vann med nano­partikler krever nesten ikke mer plass på plattformen enn vanlig vanninjeksjon.

– Denne metoden er mye billigere enn såpe­injeksjon, men det kreves mer forskning for å være sikker på at den gir god nok effekt, sier­ Torsæter­.

Les også:

Sjekk ut vårt gigantiske multimedierigg fra Statfjord B

Det norske-sjefen følte seg sabotert av egne ingeniører

Her skal det tas ut 42.000 liter olje i minuttet