Endrer vannet for mer olje med mindre utslipp

Norsk kontinentalsokkel er i ferd med å bli eldre, og de fleste av de gamle feltene produserer betydelige mengder vann. For å få mest mulig olje ut av reservoaret, pumpes store mengder vann under selve oljereservoaret, såkalt vanninjeksjon. Det økte vannvolumet presser oljen foran seg og bidrar til å opprettholde reservoartrykk, slik at oljeproduksjonen opprettholdes.

Et reservoar består vanligvis av tre forskjellige hovedsoner. Øverst finnes gass, så et lag med olje og under dette finner vi vann. Dette vannet kalles formasjonsvann.

Per i dag får vi ikke ut all oljen når vi injiserer vann i oljereservoar. Store verdier blir derfor liggende igjen. Årsaken er at vannet ikke kommer i kontakt med hele reservoarvolumet og en del av oljen blir liggende igjen i porer i bergartene.

Tyngre vann gir mer utvinning

– Vi jobber blant annet med å tilsette kjemikalier i vannet, slik at det blir tyngre. Dette kan for eksempel være polymer, silikater eller geler. Tyngre vann kommer i kontakt med et større areal av reservoaret der oljen finnes. Slik skal vi få med oss mye mer av oljen som finnes i bergartene i reservoaret, sier John Zuta, forskningsleder i NORCE.

Noen av oljereservoarene i Nordsjøen kan være vannfuktet og andre er mindre vannfuktet. Det vil si at i noen reservoar trekker vannet inn i bergartene og andre steder blir det liggende utenpå.

På Ullandhaug i Stavanger har vi et avansert undergrunnsstrømslaboratorium. Laboratoriet brukes til å teste nyere teknologi før den implementeres i olje- og gassfeltene på norsk kontinentalsokkel.

For jo mer vann som injiseres i reservoaret, jo høyere vil CO2-utslippet være. Det kreves også mer og mer vann, jo eldre et felt blir.

– På Ekofisk injiseres det for eksempel nesten ni fat med vann for å produsere ett fat olje. Dette krever mer energi som koster mye og gir mye utslipp, sier Zuta.

Endrer sjøvannet fra Ekofisk

Forskerne jobber blant annet med Ekofisk-feltet og tester ulike metoder for å øke oljeutvinning i reservoaret.

– Vi kan endre sjøvannskomposisjonen vi har fått fra Ekofisk eller tilsette kjemikalier som silikater for å forbedre oljeproduksjonen fra kjernemateriale fra Ekofisk-feltet. Når dette blander seg, skjer det en kjemisk reaksjon som gjør at vi får ut mer av oljen som sitter i porene på bergartene, sier Zuta.

Krever ulike metoder

Olje- og gassreservoarene er veldig ulike. Det er ulik temperatur, trykk og bergarter. Det er viktig å forstå hvilken type reservoar man jobber med, for ulike typer reservoar krever ulike typer oljeutvinningsmetoder - vann- og/eller gassbasert.

– Vi tester hva som skjer med ulike parametere som trykk og temperatur og vannsammensetning. På lab har vi alt i liten skala, men med en programvare simulerer vi hva som skjer når dette oppskaleres. Alt dette gjør vi i tett samarbeid med brukerne, og hensikten er å gi dem så mye informasjon som mulig for å kunne gjøre oppskaleringen, sier Zuta.

Forskerne har også regnet på hva vanninjeksjon koster og hvor mye CO2 utslipp vanninjeksjon gir. De vil finne ut om det er mulig å produsere olje på en annen måte – med mindre vanninjeksjon og med mindre CO2 utslipp.

Bruke undergrunnen i fremtiden

Vi vet allerede at ved å injisere CO2 sammen med vannet, får vi produsert mer olje. Det er økt oljeutvinning som er hensikten i første omgang, men vi kan også bruke denne kompetansen til CO2-lagring. Å lagre CO2 i forbindelse med å øke oljeutvinning kan gi gevinst, både økonomisk og for miljøet.

– Laben vår kan brukes for å få mer kunnskap om hvordan vi kan bruke undergrunnen til noe annet, for eksempel CO2-lagring og bergvarme, sier Zuta.

Lab på Ullandhaug

På laboratoriet vårt på Ullandhaug tilbyr vi eksperimentell forskning knyttet til forbedret oljeutvinning, økt oljeutvinning, CO2-utnyttelse og lagring, og spesielle kjerneanalyser.

Laboratoriefasilitetene brukes typisk i prosjekter for aktører innen olje- og gassindustrien, servicebedrifter, kjemikalieleverandører og Norges forskningsråd. Utstyret er fleksibelt, skalerbart og kan tilpasses kundenes ulike behov. Flere av de sentrale laboratorieanleggene er utviklet gjennom samarbeid med petroleums- og servicenæringen.