Kostnaden ved å bore etter olje og gass i Nordsjøen er enorm. Hva kan gjøres for å redusere risikoen for å bore tørt?
|
Oppgaven hans heter «Geological constraints on the position of the oil-water contacts in the Oseberg/Hild area of the Northern North Sea» og går ut på å se etter likhetstrekk ved underfylte og tørre strukturer.
Dette er hans bidrag til vår formidlingskonkurranse.
|
Theodor Lien er masterstudent ved Institutt for geovitenskap ved Universitetet i Bergen.Mange av feltene på norsk sokkel har tidligere inneholdt mer hydrokarboner enn idag. Disse kalles underfylte felt.
En enkel analogi kan brukes for å beskrive scenariet: Tenk deg et glass som settes under en vannkran. Du skrur på vannet og glasset fylles helt opp til kanten av glasset før vannet renner over. Du har da et fullt vannglass.
Er det derimot en sprekk i glasset får du aldri fylt glasset til toppen. En petroleumsgeolog vil da si at du har et underfylt vannglass. Det samme skjer i undergrunnen, bare opp ned.
Som en følge av oppdrift fylles strukturen av hydrokarboner helt til «kanten av glasset» før de migrerer videre. Punktet hvor dette skjer kalles strukturens strukturelle spillpunkt (figur 1).
Figur 1
Årsakene til at en struktur er underfylt kan være mange og kompliserte.
Det er vanskelig å vite om strukturene er fylte eller underfylte før en brønn har blitt boret. Fra tidligere arbeid har forkastningskryss (figur 2) blitt foreslått som en av årsakene til lekkasje.
Figur 2
Krysning av forkastninger kan føre til et plassproblem som danner «hull» i takbergarten. Her kan hydrokarboner migrere igjennom.
En del av min masteroppgave er å se etter tilsvarende trekk i Oseberg-området. Målet er at informasjon om lekkede strukturer kan brukes til å redusere sansynligheten for å bore tørt.
Kan vi finne metoder som kan fortelle om strukturer er underfylte eller tørre før vi borer?
De seismiske dataene gir et innblikk i undergrunnens strukturelle oppbygning, men de kan også vise tegn som tyder på lekkasje av hydrokarboner.
Gass har en lavere tetthet enn vann, og tilstedeværelse av gass vil redusere den seismiske hastigheten som igjen vil endre den seismiske avbildningen.
Avhengig av de litologiske kontrastene kan en gassky danne en seismisk «bright» eller «dim» zone.
Ved å bruke dataprogrammet Petrel kan man kartlegge hvor slike amplitudeanomalier (avvik fra normalverdi) befinner seg. Er seismiske endringer tett samlet over for eksempel forkastningskryss, kan det være tegn til lekkasje.
Fremgangsmåten for å undersøke om strukturene er fylt begynner ved å tolke det strukturelle spillpunktet. Det nivået sier når «glasset er fullt».
Med tilgang på informasjon fra brønner kan olje-vannkontakten plottes på brønnbanen. Ligger olje-vannkontakten på samme dyp som det strukturelle spillpunktet, betyr det at strukturen er full.
Ligger olje-vannkontakten grunnere enn det strukturelle spillpunktet, har strukturen av en eller annen grunn lekket.
Er det tegn til residuelle hydrokarboner (shows / rester) under olje-vannkontakten styrker dette også hypotesen om lekkasje.
For å finne eksempler hvor bruken av denne informasjonen passer, trenger man ikke gå langt tilbake i tid.
Statoil Petroleum AS ble nettopp ferdig med å bore undersøkelsesbrønnene 30/11-11S og 30/11-11A. Dette resulterte i et lite oljefunn i 30/11-11S og en tørr brønn i 30/11-11A.
Prospektet fikk navnet Madam Felle.
Figur 3. BCU = Base Cretaceous Unconformity
Det primære letemålet for brønnene var å påvise petroleum i øvre del av Tarbert-formasjonen i to nærliggende forkastningsblokker (NPD, 2016).
For å teste hypotesen om amplitudeanomalier over lekkede strukturer trakk jeg en seismisk linje over Madam Felle (figur 3). Der oppdaget jeg en bright spot over strukturen og bestemte meg for å undersøke den grundigere.
Amplitudeanomalien var i Frigg-formasjonen og reflektoren (ref. Bright spot, figur 3) ble tolket for å generere et amplitudekart (figur 4).
Figur 4
Kartet viser endringen i amplitude innenfor et gitt intervall. Bright spoten viste seg å ikke ha noe med gasslekkasje å gjøre, men var en litologisk endring.
Forklaringen ser vi først på seismikken (ref. Bright spot, figur 2) der den første sterke reflektoren er en hard respons (rød reflektor).
Det betyr en oppgang i akustisk impedans som er produktet av hastighet og tetthet. En gassky ville vist det motsatte, en myk respons (blå reflektor). Amplitudekartet viser utbredelsen av anomaliene.
De brer seg utover fra sørvest mot nordøst i en kanallignende form (grønt felt i figur 4). Amplitudene i området viste seg å være den nordøstlige delen av Frigg-viften.
Over denne strukturen har jeg ikke funnet seismiske amplitudevariasjoner som skyldes lekkasje. Det betyr ikke at strukturen ikke har lekket, men at lekkasje ikke kan enkelt identifiseres med de dataene jeg har hatt tilgjengelig.
I mitt videre arbeid skal jeg undersøke om det samme er tilfelle for 10 – 20 andre strukturer.
Målet er å finne en sammenheng mellom amplitudeanomalier og lekkede stukturer, noe som ikke var tilfelle ved Madam Felle.
Referanser
Oljedirektoratet (13.04.2016) Tilgjengelig fra: http://www.npd.no/no/Nyheter/Resultat-av-leteboring/2016/3011-11-S-og-3011-11-A/
