Norsar

Norsar ble startet for å lytte til atombombesprengninger. Nå vil de overvåke CO₂-lageret i Nordsjøen

Vil hindre menneskeskapte jordskjelv som kan føre til lekkasjer.

Norsar ble startet for å overvåke atombombesprengninger etter prøvestansavtalen. Siden har de også utvidet til å overvåke jordskjelv verden over. Nå ser de på hvordan den samme teknologien kan brukes til å overvåke CO2-lageret i Nordsjøen.
Norsar ble startet for å overvåke atombombesprengninger etter prøvestansavtalen. Siden har de også utvidet til å overvåke jordskjelv verden over. Nå ser de på hvordan den samme teknologien kan brukes til å overvåke CO2-lageret i Nordsjøen. (Illustrasjon: Norsar/Ina Steen Andersen)

Vil hindre menneskeskapte jordskjelv som kan føre til lekkasjer.

Hei, dette er en Ekstra-sak som noen har delt med deg.
Lyst til å lese mer? Få fri tilgang for kun 235,- i måneden.
Bli Ekstra-abonnent »

Norsar ble startet på bakgrunn av et samarbeid mellom norske og amerikanske myndigheter for å overvåke atombombesprengninger i 1968. Dette har de drevet med siden. Norsar har utviklet teknologi for å lytte til jorden og automatisk analysere det de hører – for deretter å kunne alarmere.

Slik kan de høre når Kim Jong-un prøvesprenger atombomber i Nord-Korea. Lyden når sensorene i Norge etter bare ti minutter.

Nå ser de på hvordan den samme teknologien, i mindre og lokal skala, kan brukes til å overvåke det planlagte CO₂-lageret i Nordsjøen.

For jordskjelv, både naturlige og som følge av fracking, kan føre til skader på anlegget med påfølgende lekkasjer.

Les også

Tidlig variant av maskinlæring

Norsar er kjent for å overvåke atombombesprengninger og jordskjelv. Det startet med prøvestansavtalen, hvor det var behov for en uavhengig part som kunne følge med på situasjonen og varsle ved behov.

Målestasjonene til Norsar registrerer rystelser i jorden, og slår alarm dersom en atombombe sprenges noe sted i verden. Det er den samme teknologien de vil bruke, i mindre skala, til å overvåke CO₂-lageret. Illustrasjon: Norsar

Ved hjelp av stasjoner på seks steder i Norge, inkludert seismiske målere, målere som registrerer infralyd fra atmosfæren og målere som registrerer radioaktive gasser og molekyler, kan de «høre» når atombomber sprenges over hele verden.

– Tanken er at hvis noen sprenger, så skal man se det øyeblikkelig på mer enn én stasjon. Det gjør man også, forklarer Anne Lycke, administrerende direktør i Norsar, til Teknisk Ukeblad.  

Teknologien de utviklet er en automatisk prosess, hvor signalene fra sensorene i bakken blir tatt imot, prosessert og hvor systemet automatisk alarmerer.

– Det er maskinlæring på et vis, en litt traust variant. Da vi startet var vi store på det som var big data – den gang. Nå er det jo noe helt annet, sier Lycke.

Norsar var for øvrig de første utenfor USA som ble koblet til forgjengeren til internett, Arpanet.

Eneste uavhengige

At det er en atombombe som sprenges ser de på størrelsen. Ingen andre bomber er i nærheten av å lage så store rystelser. I tillegg bruker de informasjon om hvor bomben sprenges.

Selve software-løsningen er programmert til å kunne sile ut annen støy, som eksplosjoner og jordskjelv. Ved hjelp av avanserte trianguleringsalgoritmer kan systemet se hvor det sprenges, for eksempel i Nord-Korea. Så går alarmen.  

– Når alarmen går, så verifiserer vi dataene, setter dem sammen og ringer til Utenriksdepartementet. Så legger vi ut en pressemelding etter hvert. Vi er en av ytterst få, for ikke å si den eneste, av de nasjonale datasentrene som følger med på dette som er organisert som et uavhengig institutt. De andre er underlagt det militære eller andre statlige organer. Dermed er informasjon fra oss ganske ettertraktet. Norge er opptatt av det skal opplyses, og det er egentlig ganske modig av Norge, påpeker Norsar-sjefen.

Slik ser et av sensorpunktene som måler rystelser ut. Dette er fra stasjonen i Karasjok, som er en seismisk primærstasjon i det internasjonale monitoreringssystemet til prøvestansavtalen. Foto: Norsar

Da Nord-Korea hevdet å ha en hydrogenbombe, og varslet at de skulle sprenge den, var det behov for å kunne verifisere om det var snakk om en faktisk hydrogenbombe. Da bomben ble sprengt var man ikke lenger i tvil, målerne til Norsar kunne bekrefte det.

Det er dette som er kjernevirksomheten til Norsar. Det er likevel samme teknologi, bare i en annen skala, de nå vil bruke for å overvåke CO₂-lageret som planlegges i Nordsjøen.

Les også

Menneskeskapte jordskjelv

Kompetansen fra atombombesprengninger har de tatt i bruk også på andre områder. De har laget software til oljebransjen for å optimalisere innsamling av seismikk og de har gjort flere prosjekter med kartlegging og sikring for jordskjelv.

Videre derfra til det som kalles mikroseismikk, menneskeskapte jordskjelv.

– Vi tenker kanskje ikke over det som jordskjelv når man snakker om det i dagligtale. Vi kaller det fracking, påpeker Lycke.

Hun viser til alle jordskjelvene i blant annet Oklahoma, fra onshore oljeboring og oppsprekking av oljefeltene.

– Det samme skjer jo i Nordsjøen, men det er ingen som snakker om det. Vi vet for eksempel at oljefelt i Nordsjøen har hatt gjennombrudd og lekkasje til overflaten etter injeksjon, påpeker Lycke.

Hun viser til at de blant annet hjelper ConocoPhillips med å overvåke jordskjelv kontinuerlig på Ekofisk. Ekofisk-feltet har behov for store mengder vanninjeksjon, og når de har injeksjonskampanjer, mottar Norsar data kontinuerlig, slik at de kan avpasse trykket på injeksjonen. Da kan de følge med på hvor mye formasjonen tåler og hvordan sprekkene brer seg ut.

Det vil være omtrent det samme for et CO₂-lager.

Overvåker i Nederland

Det er dette Norsar jobber med for Northern lights-prosjektet, som er ledet av Equinor, og Climit, det nasjonale programmet for forskning, utvikling og demonstrasjon av CCS-teknologier. For Norsar startet det med et gassfelt i Groningen i Nederland.

– Her hadde de en idé om at de kunne bruke feltet til lagring av CO₂. De har lignende problemer som vi ser i Nordsjøen. Feltet synker etter hvert som trykket daler, og det er masse jordskjelv der, til dels store opp mot 4 på Richters skala, og svermer med mindre skjelv på mellom 2 og 2,5. De sitter grunt i bakken, slik at folk kjenner det godt på overflaten. Og det er ingen tvil om at jordskjelvfrekvensen og størrelsen henger sammen én til én med produksjonsraten, forteller Lycke.

Norsar har vært involvert i overvåking av feltet, for å finne ut av hvor jordskjelvene faktisk kommer fra. Om de kommer fra selve reservoaret eller fra underliggende tektonikk. Problemet har vært at de ikke har kunnskap om hvordan jorden rørte på seg under reservoaret før de begynte å produsere. Dermed står de uten et sammenligningsgrunnlag å jobbe ut fra.

– Vi har funnet en måte å løse det på, med et detaljert nok overvåkingsnettverk til at vi kan si noe om dybden. Konklusjonen er at det er lite som kommer langt nede fra. Til slutt har de også skrudd tilbake produksjonen, forklarer Norsar-sjefen.

Les også

Skalert ned

Det Norsar har gjort er å sette opp seismometer i et mønster, i sirkler utover.

– Når vi kan se sprengninger i Nord-Korea halve kloden rundt, så er det fordi det er fornuftig instrumentert og fordi teknologien prosesserer dataene på en spesiell måte for å eliminere støy. Det er dette vi har foreslått å gjøre på Northern lights, bruke teknologien for å overvåke sprengninger, bare i småskala, påpeker Lycke.

Prosjektet de er med i skal se på hvordan jordskjelvovervåking for CO₂-lageret kan gjennomføres og etablere en forståelse av bakgrunnsseismisitet før operasjonene begynner. Norsar håper at de også vil bli tildelt selve oppgaven med å overvåke lageret i årene som kommer.

For CO₂-lageret i Nordsjøen setter de nå opp sensorene i god tid før de begynner å injisere flytende CO₂ i reservoaret. Det vil gi et bra sammenligningsgrunnlag.

– Det finnes jordskjelv i Norge, og i det området så kan det være ganske store skjelv. Men det skjer ikke ukentlig. Derfor må vi holde på en stund for å få et godt nok datagrunnlag, forklarer hun.

Og siden rystelsene de her skal overvåke vil være betydelig mindre enn de fra atombomber, må måleinstrumentene være betydelig nærmere.

Kan regulere injeksjonstrykket

Det er måter de kan se om et jordskjelv er menneskeskapt eller ikke. Naturlige jordskjelv er som regel dypere enn seks kilometer ned i bakken. De vil også være større enn de menneskeskapte. Jordskjelv forårsaket av fracking befinner seg stort sett 1000 til 2000 meter ned.

Effekten av dem vil uansett være den samme, et naturlig jordskjelv vil gjøre like mye skade som et som er provosert frem.

– Det er likevel viktig å vite hva slags jordskjelv det er snakk om. Hvis det skulle skje noe med lageret eller brønnen, så vil man ikke ha skylden for noe et naturlig jordskjelv har forårsaket. Og vet man hva det kommer av, så er det mulig å sette inn tiltak. Det er vanskelig å sette inn tiltak mot Moder Jord, men hvis årsaken er det er injisert CO₂ med for hardt trykk, så går det an å slakke av litt. Det gjør at vi får en sikrere operasjon, forklarer Lycke.

Pusher de for hardt på, slik at de skaper jordskjelv når de injiserer, så kan det komme sprekker som fører til lekkasje. Det er mange faktorer som avgjør om det blir slike sprekker, som hvor grunt skjelvet sitter, frekvensen på skjelvene og styrke. Ifølge Lycke kan det begynne å røre på seg når du kommer opp i styrke 3–4. 

Det Norsar kan gjøre er å se hvor store sprekkene er, hvordan de beveger seg og si noe om sannsynligheten for at de når overflaten. Så må Equinor måle gassutslipp selv.  

Les også

Vil vise at aktiviteten ikke er farlig

Philip Ringrose, spesialist i CO₂-lagring i Equinor, forklarer at Norsar har vært en naturlig partner og fagekspert i dette prosjektet. Sammen har de sett på løsninger for mikroseismisk monitorering.

– Målet med dette prosjektet er utvikling av en tilpasset sanntidsovervåking til et CO₂-lager offshore. Det er ikke overvåket mikroseismikk offshore på denne måten tidligere, kun på land, og det kan være mer utfordrende å gjennomføre offshore, forklarer han.

Hovedmålet er å kunne skille mellom naturlige og menneskeskapte jordskjelv, for å kunne bevise at CO₂-injeksjonen ikke forårsaker seismisk aktivitet.

– Vi vil vise folk at dette ikke er farlig. Det finnes naturlige jordskjelv i dette området, samtidig som trykket fra injiseringen teoretisk sett kan stimulere seismisitet. Da må vi kunne skille de to fra hverandre, sier Ringrose.

– Lite sannsynlig med lekkasjer

Det starter med en bakgrunnsovervåkning av området, slik at de vet hvordan aktiviteten er før de begynner å injisere. Neste fase blir den aktive overvåkingen, når injisering av CO₂ i lageret begynner.

– Her er det kjempeviktig at vi ikke stimulerer seismisk aktivitet over en viss størrelse. Det kan i verste fall stoppe prosjektet, poengterer han.

Samtidig understreker han at det er svært lite sannsynlig at de får noen lekkasjer.

– Dette skjer flere kilometer nede i reservoaret, og kan ikke skape forkastninger til overflaten, det er umulig. Det viktigste er å sørge for at vi ikke lar eventuelle sprekker gå gjennom forseglingsbergarten, det kan skape usikkerhet rundt fremtidige injeksjoner.

Equinor jobber parallelt med å finne metoder for å overvåke havbunnen, og miljøet rundt, for å kunne oppdage eventuelle lekkasjer fra lageret.

– Viktig å dokumentere at det er trygt

Prosjektet er støttet av Climit-fondet, som støtter demonstrasjon av teknologi for CO₂-håndtering, i regi av Norges forskningsråd og Gassnova.

Kari-Lise Rørvik i Climit forklarer at ved å støtte prosjektet bidrar de til å få på plass en ny monitoreringsløsning for CO₂-lager offshore.

Hun understreker at prosjektgruppen omfatter de mest kompetente miljøene for å sette opp et slikt system, og at det bygger på omfattende arbeid med forskning og utvikling over lang tid. Etter avslutning vil prosjektet også gå over i en siste fase, hvor det vil gjennomføres innkjøp av tekniske løsninger og tjenester i regi av fullskalaprosjektet.

– Equinor og Norsar har et ønske om å demonstrere kostnadseffektive overvåkningsteknologier. Northern Lights er verdens første storskala offshore CO₂-lagringsprosjekt, og det er viktig for fremtidige prosjekter at det er dokumentert at konseptet er trygt, at det ikke kan skapes usikkerhet om CO₂-en blir værende i undergrunnen, påpeker Rørvik.

Overvåkningsløsningen i prosjektet er ny, men det gjenbrukes så mye som mulig av kunnskapen partnerne har fra offshore olje og gass, fra onshore CO₂-lagringsovervåking og automatisk innsamling og prosessering fra atomprøvesprengningsovervåkning.

– Det teknologigapet som her lukkes er å etablere verdens første kontinuerlige overvåking av et offshore CO₂-lager. En avveining mellom kostnader og kvalitet blir viktig slik at man kan vise verden at CO₂-lagring er gjennomførbart også andre steder. I ethvert CO₂-lager er det avgjørende at sikkerheten til lagringsstedet og kontrollen over hvor CO₂-en befinner seg, er tilstrekkelig på et hvert tidspunkt. Sanntids monitorering av seismisiteten er en av de få overvåkingsmetodene som egner seg til å oppdage mulige lekkasjer fortløpende, understreker hun.

Les også

Kommentarer (0)

Kommentarer (0)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå