Ekofiskreservoaret består hovedsakelig av fragmenter fra kokkolitter og andre ørsmå havorganismer med kalkskall. Reservoaret har lav permeabilitet, men er oppsprukket. Sprekkene gir mulighet for vann og olje å bevege seg i reservoaret. Bildet er tatt med et elektronmikroskop. Figur: Tania Hildebrand-Habel/IRIS
– Hvorfor har injeksjon av sjøvann i Ekofisk blitt en kjempesuksess?
Dette er spørsmålet professor Tor Austad og hans kolleger ved Institutt for petroleumsteknologi ved Universitetet i Stavanger stilte seg da de satte i gang forskningen på vannbaserte metoder for økt oljeutvinning i karbonater 20 år tilbake.
Ekofisk er det første feltet som ble satt i produksjon (1971) på norsk sokkel. Det ble oppdaget av Phillips Petroleum i 1969 og ligger i den sørlige delen av Nordsjøen. Trykket i krittreservoaret har avtatt gradvis som en følge av oljeutvinningen. Det ble derfor besluttet å injisere sjøvann for å holde trykket og dermed produksjonen oppe.
Tor Austad er professor i reservoarkjemi ved Institutt for petroleumsteknologi, Universitetet i Stavanger. Han har forsket på økt oljeutvinning fra karbonatreservoarer ved bruk av vanninjeksjon i 20 år. Foto: Universitetet i Stavanger
– Vanninjeksjon har bidratt til betydelige oppjusteringer av produksjonsprognosene opp gjennom årene for Ekofisk, fra 18 % ved oppstart til ca. 50 % i dag, forteller Austad.
Det var få som trodde at det ville være mulig å utvinne så mye av oljen i reservoaret da injeksjonen først ble igangsatt. Ekofisk er et oppsprukket kalksteinreservoar med lav permeabilitet i matriksblokkene og høy permeabilitet i sprekkene. Austad forteller at det derfor var rimelig å anta at injeksjonsvannet ville følge sprekkene og i liten grad fortrenge oljen.
Har knekket koden
Sjøvannets naturlige kjemiske sammensetning har senere vist seg å være avgjørende for oppjusteringene i utvinningsgraden.
– Vi har knekket koden for hvorfor injeksjon av sjøvann er så effektiv på Ekofisk. Sjøvannet har fra naturens side vist seg å være ”smart vann” som er i stand til å endre fuktegenskapene til kalken. Det betyr at kalken blir vannfuktet og driver oljen ut fra reservoaret, sier Austad.
Vil gjøre smartere
Den revolusjonære oppdagelsen førte til at forskerne måtte stille seg et nytt spørsmål: ”Kan vi gjøre sjøvann enda smartere mht. økt oljeutvinning?” Svaret er ja. Ved å modifisere sjøvannets sammensetning, kan vannfuktigheten til reservoaret økes ytterligere.
Forskningen på å optimalisere kjemien til injeksjonsvannet pågår fortsatt for fullt ved Institutt for petroleumsteknologi. Sent i mars disputerte doktorgradsstudenten Jafar Fathi, med Austad som veileder. Med tittelen «Water-based Enhanced Oil Recovery (EOR) by «Smart Water» in Carbonate Reservoirs» har han påvist at utvinningsgraden ved sjøvannsinjeksjon kan forbedres ytterligere.
Jafar Fathi disputerte sent i mars med oppgaven «Water-based Enhanced Oil Recovery (EOR) by «Smart Water» in Carbonate Reservoirs». Her påviste han at utvinningsgraden ved sjøvannsinjeksjon kan forbedres ytterligere ved å modifisere sjøvannets kjemiske sammensetning. Foto: Universitetet i Stavanger
Fathi konkluderer blant annet med at reduksjon av mengden natriumklorid (salt) og økning av mengden med sulfat i injeksjonsvannet gir vesentlig høyere produksjonsrate og utvinningsgrad. Laboratorieforsøk ved universitetet antyder at utvinningen ved felter som Ekofisk og Valhall kan økes 10 til 20 % i forhold til å injeksjon av vanlig sjøvann.
Modifisert sjøvann har så langt ikke testet ut på norske karbonatfelter, men flere store oljeselskaper har begynt å anvende kunnskapen. BP bruker betegnelsen LoSal™ Water, Shell kaller det Designer™ Water, mens Saudi Aramco, Saudi-Arabias største oljeselskap, og Institutt for petroleumsteknologi kaller det Smart Water.
– Fathi har videreutviklet forståelsen av å bruke modifisert sjøvann som er enda mer effektivt. Oppgaven hans har vært et kjempebidrag til kunnskapen vår på instituttet, avslutter Tor Austad.
LES OGSÅ:
|
PRISVINNENDE FORSKNING Professor Tor Austad ved Universitetet i Stavanger og forskningssenteret Corec ble i fjor sommer hedret med Oljedirektoratets IOR-pris for sin forskning på økt oljeutvinning i krittreservoarer. ”Årets pristildeling er en anerkjennelse av en krevende og kontinuerlig forskningsinnsats for å øke oljeutvinningen,” sa oljedirektør Bente Nyland da hun overrakte prisen på Norsk petroleumsforenings konferanse om reservoarstyring i Stavanger i juni. |
