PGS - seismikk

Vil erstatte luftkanoner med ny metode

Det norske seismikkselskapet PGS utvikler en ny elektromekanisk løsning som er mer miljøvennlig enn den tradisjonelle bruken av luftkanoner.

Dagens seismikkoperasjon er omfattende og kostbar. Det koster minst en million kroner i døgnet for å drifte et skip med 24 lyttekabler på slep, de kan være opp til 12 km lange.
Dagens seismikkoperasjon er omfattende og kostbar. Det koster minst en million kroner i døgnet for å drifte et skip med 24 lyttekabler på slep, de kan være opp til 12 km lange. (Illustrasjon: PGS)

Det norske seismikkselskapet PGS utvikler en ny elektromekanisk løsning som er mer miljøvennlig enn den tradisjonelle bruken av luftkanoner.

For å finne olje og gass kreves seismikk. Markedet for seismikk henger sammen med leteaktivitet. Etter oljeprisfallet i 2014 har denne bransjen blitt tvunget til en dramatisk omstilling. Et av selskapene som har gått fra gode resultater til underskudd er PGS som tidligere het Petroleum Geo-Services, der DNB, Folketrygdfondet og Ferd er blant de største eierne.

– Vi er det eneste integrerte selskapet som driver både med kontrakts-innsamling, multiklient, prosessering og teknologiutvikling. Totalt er omtrent 50 prosent av antall skip i industrien borte etter kostnadskutt, sier seksjonsleder Øystein Trætten i PGS til Teknisk Ukeblad.

Mange av skipene vil aldri komme tilbake i drift, men noen ligger i opplag i påvente av bedre tider. Før oljeprisfallet var det for liten kapasitet. 

Les også

Utviklingsmiljø

– Det positive er at vi har klart å beholde et sterkt utviklingsmiljø i Norge. Dette var også grunnlaget for den milepælen vi oppnådde i 2007 da vi lanserte en multikomponent mottakerkabel som kunne gjøre både trykk- og partikkelhastighetsmålinger. Geostreamer viste seg å være helt banebrytende, forteller Øystein Trætten som leder Source Technology i PGS.

Mannen som fant Johan Sverdrup-feltet, Hans Christen Rønnevik i Lundin, har selv påpekt at han kan takke Geostreamer-teknologien for at feltet ble funnet. Dette skjedde etter at Lundin brukte Geostreamer-data fra PGS for å forstå geologien på Utsirahøyden bedre.

Øystein Trætten leder arbeidet med å gå fra luftkanoner til elektromekaniske kilder, en marin vibrator, noe som vil gjøre seismikkundersøkelsen mer miljøvennlig. Foto:  Tormod Haugstad

Så seint som i mai fikk PGS en pris for Geostreamer-innovasjonen på NCS Exploration-konferansen. Trætten leder et arbeid for å finne fram til ny teknologi for generering av lydsignaler, slik at seismikken gir bedre data, mer miljøvennlig og billigere.

– Vi er avhengig av et samarbeid med oljeselskapene og etter 2014 er det ikke like lett å få dem med for å dekke noe av utviklingskostnadene. For oss er det hele tiden operasjonell effektivitet og best mulig datakvalitet som har hovedfokus, sier Trætten.

Elektromekanikk

PGS har to nye tekniske løsninger som de håper å få gjennomslag for: Elektromekaniske kilder og såkalt Eseismic. Eseismic er en ny metode for innsamling og prosessering av seismiske data. Den kan brukes med dagens luftkilder, men vil også fungere med nye elektromekaniske kilder.

En seismikkoperasjon er kompleks med avanserte spesialbygde skip og høyteknologisk utstyr og koster mer enn én million kroner i døgnet. Typisk kreves minst 50 personer døgnet rundt, 25 til å drifte seismikkskipet og 25 til å drifte båter og utstyr som overvåker at alt går riktig for seg. Et seismikkskip drar opp til 24 kabler etter seg der de lengste kan være 12 kilometer lange.

Seismikk

  • Seismikk dreier seg om å undersøke geologiske formasjoner under havbunnen.
  • Dette skjer ved å sende lydbølger ned i undergrunnen. Disse reflekteres tilbake til sensorer på havbunnen eller kabler som slepes etter et fartøy.
  • 2D-seismikk samles inn med en lyttekabel
  • 3D-seismikk samles inn med flere kabler. Gir 3D-bilder.
  • 4D-seismikk er flere 3D-innsamlinger for å se om et reservoar endrer seg som følge av produksjon eller injeksjon
  • Kontraktsinnsamling er undersøkelse på vegne av en kunde, f.eks. et oljeselsakp. Multiklient betyr at flere kunder får tilgang.

Seismikkselskapene har tett dialog med Havforskningsinstituttet i forbindelse med sine undersøkelser av havområder på vegne av oljeselskapene, men den tradisjonelle metoden med bruk av luftkanoner er omstridt. Både miljøorganisasjoner og fiskere har ofte protestert mot seismikk som de mener kan skremme fisk og sjøpattedyr.  

– Nå ser vi muligheter for å erstatte luftkanoner med en marin vibrator, noe som vil bli en ny gamechanger, sier Trætten.

– Med en marin vibrator kan vi designe trykkbølgefeltet og dermed ha full kontroll på det vi sender ut. Vi kan begrense lydsignalet til kun det området i frekvensbåndet som er nødvendig for seismikk. Kilden drives med strøm etter elektromekaniske prinsipper. Det krever mindre energi ved at vi ikke trenger å drifte store luftkompressorer. Metoden er mer miljøvennlig overfor fisk og sjøpattedyr, sier Trætten. 

Bildet viser en marin vibrator som PGS lanserer som alternativ til luftkanoner. Den gjør det mulig å begrense lydsignalet til kun det området i frekvensbåndet som er nødvendig for seismikk. Foto: PGS

Må forske mer

Vibratoren genererer et akustisk bølgefelt når den fortrenger vann. De mange platene i et slikt modulært projektorsystem kan dekke hele frekvensbåndet for seismikkinnsamling. Industrien har forsøkt å utvikle marine vibratorer i mange tiår, utfordringene har vært pålitelighet, størrelse og kapasitet.

Spesielt på de lave frekvensene må det flyttes på et vannvolum på flere hundre liter per sekund for å oppnå et tilstrekkelig nivå på lydtrykket.

– Vår tilnærming med det modulære prosjektorsystemet er annerledes ved at de stablede platene danner et stort felles areal som igjen gjør at forskyvingen av hver plate er veldig liten. Dette er fordelaktig for å oppnå god pålitelighet med lavere strukturbelastninger og for å redusere risiko for lekkasje av sjøvann inn i systemet.

­– Vi tror nå at denne teknologien kan bli minst like god som med luftkanoner, men vi trenger mer utviklingsarbeid og ønsker oss et oljeselskap som partner for å realisere teknologien, sier Trætten.

Les også

Vellykket test i Brasil

Utviklingen av eSeismic-teknologien har vært støttet av Forskningsrådet gjennom Demo2000-programmet med Equinor som samarbeidspartner. Lederen for eSeismic i PGS, Jostein Lima, sier at man har gjort en stor og vellykket test i Brasil, men at det gjenstår flere tester i dypere lag av geologien før man kan få etablert dette som et kommersielt produkt.

– Vi har mange patenter og jeg kjenner ikke til at andre selskaper har utviklet noe liknende, sier Lima til TU.

– Jeg liker bedre å snakke om luftkilder enn kanoner. Det vi gjør kan best sammenliknes med å stikke hull på en ballong. Mens man på en vanlig innsamling bruker rundt 30 luftkilder som slipper ut luft samtidig hvert tiende sekund, bruker vi bare en luftkilde som til gjengjeld slipper ut luft tre ganger i sekundet slik at vi får et tilnærmet kontinuerlig lydsignal, sier Lima.

Denne illustrasjonen viser hvordan elektromekaniske kilder fungerer i praksis, med marine vibratorer hengende under vann fra flottører. Illustrasjon: PGS

Mer miljøvennlig

Ifølge Lima slipper en Eseismic luftkilde ut maksimalt 150 kubikktommer (in3) når den blir aktivert, mens en standard innsamling slipper ut 4.130 kubikktommer. En Eseismic luftkilde blir aktivert opp mot tre ganger i sekundet, mens en standard kilde aktiveres hvert tiende sekund.

– Dette gir et stillere miljø for fisk og sjøpattedyr, og er den største umiddelbare fordelen med metoden. På lengre sikt jobber vi med å effektivisere innsamlingen av seismikk ved å samle inn større områder men på færre dager uten at det går ut over kvaliteten på seismikken, sier Lima.

Usikker på miljøverdien

Forsker ved økosystemakustikk-gruppa ved Havforskningsinstituttet, Tonje Nesse Forland, tror Eseismic basert på luftkanoner er mer realistisk enn basert på elektromekaniske kilder som en marin vibrator, i alle fall på kort sikt.

– Utviklingen av marine vibratorer har pågått i flere titalls år uten at de har fått det til, mens luftkanoner er i bruk fordi vi vet at de fungerer, sier Nesse Forland og viser til flere utviklingsløp for marine vibratorer uten at noen av dem er blitt tatt i bruk kommersielt.

– I hvilken grad er disse to teknologiene mer miljøvennlig enn dagens metode?

– Det er litt usikkerhet knyttet til om disse kildene er mer miljøvennlige, eller om de faktisk er mindre miljøvennlige. Dagens metode sender ut en kort kraftig lyd hvert 10. sekund. De nye metodene har mye lavere lyd, som er bra, men det blir kompensert med at lyden sendes ut kontinuerlig. Forskning viser at kontinuerlig lyd kan være mer forstyrrende enn pulset lyd. Hvilken kilde som er best for miljøet, kommer litt an på avstand til kilden og hvilke arter man tar hensyn til. Ulike arter bruker lyd på ulike måter og reagerer ulikt på lyd, og ikke alle arter har mulighet til å flytte seg.

Les også

Kommentarer (3)

Kommentarer (3)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå