Solstormer gir variasjoner i magnetosfæren. Det kan påvirke retningsnøyaktigheten ved boring i nord. (Bilde: NASA)

SOLSTORMER OG OLJEBORING

Solaktivitet kan true oljeboring i nord

 

ANGIR RETNINGEN

  • Under boreoperasjoner har man tre fysiske­ retningsreferanser til rådighet:
    1. Tyngdekraftens retning lar seg måle med treakseakselerometer.
    2. Jordas magnetfelt måler man med treaks­e­magnetometer.
    3. Jordaksens retning, eller jordas rotasjon­, kan måles med gyroskop.
  • I praksis bruker oljeselskapene to kombina­sjoner av disse metodene, nemlig tyngdekraftens retning i kombinasjon med enten jordaksens retning eller magnetfeltmålinger. Av økonomiske og tekniske årsaker er sistnevnte mest brukt.
  • Den laterale usikkerhet for både magneto­meter- og gyromålinger øker når man beveger seg nordover. I tillegg kommer økt usikkerhet som følge av strømmene i atmosfæren. Den viktigste bidragsyteren til hurtige variasjoner er solstormer.
  • Instrumentpakken med disse sensorene sitter bak borehodet, og gjør målinger underveis. Dette kalles Measurement while drilling (MWD).

 

Vi er nå inne i en periode med høy solaktivitet, som antas å nå sitt maksimum i løpet av 2013.

Dette er en utfordring for boreselskapene.

Store variasjoner

For å kunne utføre såkalt retningsboring trenger man nøyaktige magnetiske data av boreområdet. Dette er nødvendig for at man til enhver tid skal kunne holde styr på boreretningen og vite hvor langt ned man har boret.

Langt ute i Barentshavet kan imidlertid strømmene i atmosfæren variere så mye at man ikke har full kontroll på de magnetiske variasjonene.

– Barentshavet ligger midt i nordlyssonen, og man opplever derfor store fluktuasjoner i magnetosfæren i dette området. Både i Alaska, Nordsjøen, Norskehavet og Barentshavet er det nødvendig å ta høyde for denne magnetiske urolig­heten, sier Truls Lynne Hansen, solfysiker og observatorieleder ved Tromsø Geofysiske Observatorium.

Observatoriet har lang erfaring med overvåking av magnetosfæren og holder boreselskapene på norsk sokkel forsynt med sanntidsinformasjon om lokale magnetiske variasjoner.

Disse dataene er nødvendige for å kunne anvende metoden hvor man foretar målinger under boring, Measurement while drilling (MWD).

Les også: NASA lærer av norsk oljeindustri

Viktig nøyaktighet

Boreselskapene skal helst opprettholde en retningsnøyaktighet på 0.1 grader og 50 nanotesla (nT) i magnetfeltstyrke, slik at modellen hele tiden er oppdatert og korrigert for lokale avvik.

– Avvikene øker jo lenger nord og jo nærmere den magnetiske nordpol man beveger seg. De viktigste variasjonene er knyttet til såkalte geomagnetiske stormer som forårsakes av høy solaktivitet, sier Lynne Hansen.

Han og en rekke andre verdensledende solfysikere og aktører fra norsk og internasjonal industri­ var nylig samlet i Oslo i forbindelse med romværskonferansen TIEMS (The International Emergency Management Society).

De var der for å diskutere de potensielle konsekvensene som kan oppstå som følge av økt solaktivitet og solstormer.

Les også:

Så ekstremt er verdensrommet

NASA planlegger base bak månen  

Feilboring og falsk alarm

Eventuelle feilberegninger under retnings­boring kan få store økonomiske konsekvenser for oljeselskapene.

Eksempelvis kan forbigående solstormer gi feil utslag i magnetometerets målinger, og det ville da bli svært kostbart å trekke borestrengen opp for å bytte magnetometeret ved falsk alarm.

I samarbeid med boreselskapene har Universitetet i Tromsø strategisk plassert lokale magnetometer på land som løser dette problemet i Nordsjøen, Norskehavet, og nær land i Barentshavet. Slik oppnår boreselskapene nøyaktig boring.

Ved observatoriet har man også et automatisk varslingssystem som sørger for at boreselskapene får beskjed dersom magnetfeltet skulle endre seg brått.

Les også:

Skal sikre kysten med sensorer

Mobilen varsler nordlys  

UTFORDRING: Boring langt nord i Barentshavet, her illustrert ved Polar Pioneer i Skrugard-feltet, er avhengig av nøyaktige data. Det kan være vanskelig å levere. Foto: Harald Pettersen/Statoil

Mangler løsning

Lenger ute i Barentshavet, ved storfunnene Havis og Skrugard, beveger man seg så langt nord og vekk fra land at den magnetiske korrelasjonen med kysten uteblir. Dermed blir det umulig å bruke de landbaserte magnetometerne.

– I noen tilfeller kan vi bruke Bjørnøya og Hopen, men det vil være store områder i Barentshavet hvor vi ikke har dekning. En løsning er å akseptere større usikkerhet i brønnposisjonene. Men en annen og mer ansvarsfull løsning vil være å plassere et stasjonært referansemagnetometer på havbunnen i nærheten av plattformen. Vi har vurdert dette, og mener det bør la seg gjøre, sier Lynne Hansen.

God retningsboring er også av stor betydning for sikkerheten, da man ikke må treffe andre brønner. I tillegg vil det være spesielt viktig med god retningsboring dersom en ulykke skulle oppstå i de økosensitive polare områdene.

– Boreselskapene må ha en beredskapsplan dersom det for eksempel skulle bli nødvendig å bore en avlastingsbrønn, slik de gjorde etter Macondo-ulykken i Mexicogolfen. I Mexicogolfen er retningsboring ikke et problem, fordi magnetfeltet er mer stabilt. En lignende ulykke i arktiske strøk vil by på betydelig større utfordringer, sier Lynne Hansen.

Les også:

Spår tidobling av oljevirksomheten i nord  

Flytter grensen for havbunnsproduksjon  

Økt usikkerhet

Boreselskapet Baker Hughes forsker for tiden på problemet. Stipendiat Inge Edvardsen forklarer at man ved boring på Goliat-feltet 85 kilometer nordvest for Hammerfest aktivt benyt­ter magnetometer på Sørøya og på Nordkapp. Borenøyaktigheten synker imidlertid jo lenger nord man kommer.

– Usikkerheten rundt hvor nøyaktig man greier å sikte seg inn på geologiske mål øker med breddegraden. Ved 72 grader nord, i Barentshavet, er usikkerheten dobbelt så stor som ved 58 grader nord, i Nordsjøen. Undervannsmagnetometer er derfor en løsning vi ser for oss, sier Edvardsen.

Et annet alternativ man ser på, er MWD ved hjelp av gyro i stedet for magnetometer. Edvardsen mener at det er blitt gjort store teknologiske fremskritt på dette området, og at man etter årsskiftet muligens skal kunne benytte denne typen instrument ved horisontalboring.

Les også:

Sikrer seg mot "Space Dagmar"

Se astronautenes ti mest legendariske bilder

NASA planlegger base bak månen  

Dette skal beskytte Europa mot mikrobølgevåpen