Det nye forskningssenteret ved Universitetet i Bergen skal utvikle matematiske og numeriske metoder for å lære mer om hvordan undergrunnen påvirkes av injeksjon av væsker og gasser.
Oljeutvinningen ved Ekofisk-feltet har ledet til innsynking av havbunnen. Vanninjeksjon bidrar til at innsynkingen minimeres. Endringene av trykk i undergrunnen har ledet til flere små skjelv. Foto: ConocoPhilips Norge
Vann- og gassinjeksjon, gruvedrift og utnyttelse av geotermisk energi er eksempler på menneskelige aktiviteter som kan lede til jordskjelv.
Det nye senteret VISTA Center for modelling of coupled subsurface dynamics (VISTA CSD) ved Universitetet i Bergen (UiB) skal kort fortalt gjøre forskning rundt hvordan undergrunnen deformeres av menneskelige aktiviteter.
Det finnes mange eksempler på industrielle og andre aktiviteter som har ledet til jordskjelv.
I mai i år rystet et skjelv med magnitude 4,9 Kiruna. Skjelvet var et resultat av LKABs gruvevirksomhet i området.
Også i Nordsjøen utløses menneskeskapte skjelv med jevne mellomrom. Disse er som regel svært svake, men i mai 2001 ble det registrert et jordskjelv på plattformene over Ekofisk-feltet som hadde en styrke på 4,0. Rystelsene varte i om lag ett minutt, men ingen skader ble rapportert.
Også på fastlandet i USA er menneskeskapte skjelv forbundet med fracking vanlig.
Senteret skal utvikle matematiske og numeriske modeller for å finne ut mer om hvordan porøse medier kan endre form på grunn av injeksjon av en væske eller gass. Porøse medier er poreholdige materialer som for eksempel sandstein. Porene kan være fylte med for eksempel vann, olje eller gass.
Strømming av væsker gjennom porer kan vekselvirke med deformasjon av materialet. I tillegg vil sprekker gi en ekstra komplisert og koblet dynamikk.
Ny kunnskap rundt dette kan ha mange bruksområder, blant annet innen forvaltning av grunnvann, produksjon av hydrokarboner og geotermisk energi, lagring av CO2 eller energi og deponering av spillvann i undergrunnen.
Deformasjon i undergrunnen kan også gi opphavet til heving og senking av bakkeoverflaten, samt synkehull.
– Vi vil ikke nøyaktig kunne forutsi menneskeskapte skjelv, men vi kan få mer kunnskap om risikoen for at de oppstå og vi kan lære mer om hvordan denne risikoen kan reduseres, sier Inga Berre, professor ved Matematisk institutt ved UiB og kommende senterleder.
Senteret skal ledes fra Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet ved UiB, og vil ha en rekke partnere både i Norge og internasjonalt.
Én av partnerne er Stiftelsen NORSAR, som har jobbet med problemstillingen i en årrekke. NORSAR har tidligere deltatt i en studie av induserte mikrojordskjelv ved In Salah-feltet i Algerie der injeksjon av CO2 førte til skjelv og heving av bakkeoverflaten. NORSAR monitorerer også Ekofiskfeltet med kontinuerlige, passive lyttedata.
To injeksjonsbrønner på In Salah-feltet i Algerie førte til heving av grunnen med opptil 2 cm (røde områder). I tillegg ble det registrert mikrojordskjelv. Illustrasjon: NORSAR
