De enorme ismassene som lå over Nord-Europa under de siste istidene kan ha påvirket jordskorpen og gitt rom for migrasjon av olje inn i Johan Sverdrup-reservoaret.
1Lundin Norge (nå Shell, Rijswijk, Nederland), 2Tectonor, Stavanger
Figur 1. Utsira-høyden med Johan Sverdrup-feltet. Sort heltrukken linje viser posisjon av seismisk linje i figur 2.
Gjennom de siste tre millioner år har jordskorpen gjentatte ganger endret form som en reaksjon på istidene i Nord-Europa. Dette har skjedd ved oppløftning og nedsynkning på grunn av belastning og avlastning av is.
Spenningsendringene kan ha ført til at Johan Sverdrup-fellen ble tilført store mengder olje i løpet av de siste istidene, blant annet ved migrasjon gjennom forkastninger.
Vi har tidligere skrevet om hvordan istidene førte til skråstilling av de sedimentære lagene ved Utsirahøyden slik at olje og gass kunne migrere inn i feller, blant annet til Johan Sverdrup.
LES OGSÅ: Istidene bak «fersk» Johan Sverdrup-olje
I artikkelen i lenken over beskrev vi også at oljen i Johan Sverdrup-reservoaret trolig er tilkommet ganske sent ettersom den ikke viser tegn til å være biodegradert, til tross for at forholdene (temperatur) kan ha ligget til rette for det.
Spenningsendringer ga økt forkastningspermeabilitet
Figur 2. Øverst: Modellen viser hvordan skjærspenningen (spenningen som forårsaker dannelse og reaktivasjon av forkastninger) som oppstår på grunn av ekstensjon vil fordeles langs øst-vest profilet over Johan Sverdrup. Områder markert i gult og rødt er områder med høy konsentrasjon av skjærspenning, dette er områder som er spesielt utsatt for forkastningsbevegelse og dannelse av skjærbrudd. Nederst: Modellen viser resulterende konsentrasjon av tensjonsspenning. Høy tensjonsspenning (markert i lys grønt-gult-rødt) kan føre til åpning av eksisterende brudd og dannelse av nye ekstensjonsbrudd, og dermed føre til økt permeabilitet. Innfelt bilde viser høye spenningskonsentrasjoner i Johan Sverdrup-forkastningen, legg også merke til økt skjær- og tensjonsspenning i Hod- og Blodøks-formasjonen i nærheten av forkastningen.
Den øverste delen av den elastiske litosfæren vil oppleve ekstensjon i områder som tidligere har blitt belastet med is, mens områder som tidligere lå utenfor iskanten vil oppleve kompresjon.
Modellen vår antar at isen har ligget lenge nok til at litosfæren er i likevekt mens isen belaster litosfæren, og at spenningsendringer settes i sving når isen smelter.
Siden Utsirahøyden under siste istid var dekket av is, ble området utsatt for ekstensjon da isen smeltet og hevingen startet.
Vi har utført spenningsmodellering av en øst-vest seismisk linje gjennom Johan Sverdrup-feltet som også omfatter de største forkastningene i området (se figur over).
Modelleringen viser at Johan Sverdrup-forkastningen (se figurteksten ovenfor) akkumulerer høy skjær- og tensilspenning i selve forkastningssonen, samt i enden av forkastningen.
Spenningskonsentrasjonen er høy i forkastningen der den trenger inn i formasjonene av nedre kritt alder (Cromer Knoll-gruppen), og i formasjonene over, i nærheten til enden av forkastningen (Hod og Blodøks).
Resultatene viser også at spenningen påvirker mange av de mindre forkastningene innenfor Johan Sverdrup-funnet.
Denne modelleringen viser at det faktisk er mulig å indusere høye skjær- og normalspenninger på to kilometer dybde på grunn av kreftene som settes i sving av en 1 500 meter tykk pakke med is.
Implikasjonene av dette arbeidet er at spenningsendringer som følge av istiden kan bidra til bedre forhold for væskestrømning av hydrokarboner ved økt permeabilitet langs forkastninger og sprekker.
I dette spesifikke tilfellet viser resultatene at Johan Sverdrup-forkastningen på grunn av forhøyet permeabilitet kan ha fungert som en vertikal migrasjonsrute for olje og gass.
Arbeidet vårt har vist at glasiale hendelser kan ha påvirket migrasjonen av hydrokarboner både gjennom skråstilling av lagene og gjennom endrede spenningsforhold i skorpen.
Figur 3. Slik så Nord-Europa ut for henholdsvis 20 000 (venstre) og 15 000 år siden (høyre).
