Oljeindustrin frågar efter allt bättre sätt att förbereda borrningar i oljefält. Nu har det norska tekniska forskningsinstitutet Sintef har investerat 14 miljoner norska kronor i vad som kan vara världens mest avancerade oljetestrigg för att avslöja berggrundens hemligheter – innan arbetet ute i fält startar.
För oljeföretag och borroperatörer kan det röra sig om stora summor som kan tjänas eller sparas in.
Det tog åtta år från att idén kom till att provriggen utformades och utvecklades. Själva produktionen av riggen tog fyra år och stötte på många hinder längs vägen. Det är inte många som klarar av att göra tryckkammare som ska tåla 1 000 bar tryck och krafter på 2,5 meganewton i flera riktningar.
Enkelt sagt kan Sintef ta kärnprover från borrhål, placera dem i maskinen och exponera dem för extrema spänningar från tre olika håll, individuellt justerade. Därmed kan forskare efterlikna trycket och spänningen av vad som händer i en geologisk formation.
Den treaxlade True Triax-provriggen ersätter en rigg som endast testar vertikalt och horisontellt med samma tryck (hydrostatiskt).
Laboratoriechef Jørn Fredrik Stenebråten är nästan i extas när han berättar om maskinens möjligheter.
– Nu kan vi se vad som händer i praktiken under borrningen genom olika bergarter och med olika tryck och spänningar, säger Stenebråten.
Till testerna används antingen borrkärnor från lämpliga oljefält, eller prover som har tagits från motsvarande bergarter i dagbrott. Då kan forskarna även ta prover med större diameter, upp till 40 centimeter.
Kärnproverna prepareras före ett test, bland annat med olika borrvätskor, som vatten, olja och gas. Testerna kan ge svar på vad som händer när det injiceras vatten eller gas i en berggrund och vad som händer när formationen töms på olja: Hur kommer berget bete sig? Hur stort slamtryck bör det vara under borrningen?
Hur uppför sig bergarten när den töms på olja, spricker den och skickar med sand och sten tillsammans med oljan? Kommer berget kollapsa och stänga inne borrhuvudet och instrumenten?
– För oljeföretag eller borroperatörer är sådan information väldigt viktig så att de har full kontroll under arbetets gång, och det gäller både under borrningen och under produktionen, säger Stenebråten.
För flera typer av formationer kan brunnar kollapsa när man börjar borra om man inte är förberedd och kan kompensera för ändringar som sker i de olika spänningsförhållandena i jorden.
– Om en brunn kollapsar och borrutrustningen måste lämnas kvar rör det sig om väldigt stora kostnader, säger Stenebråten.
Oljeavdelningen i Sintef Industri har investerat i en ny treaxlad provrigg för kärnprover från oljebrunnar. Maskinen kan utsättas för tester med trevägstryck, individuellt styrda Testresultaten matas sedan in i numeriska modeller som kunderna får med sig.
Forskare Lars Erik Walle är lika entusiastisk som Stenebråten.
– Vi tillhandahåller en modell med data som kunden själv kan använda senare. Genom att byta parametrar kan de anpassa borrning eller produktion baserat på bergarter och modifierade förhållanden. Då slipper de göra nya tester i labbet, säger Walle.
Testresultaten och modellerna möjliggör för uppdragsgivare att simulera sin egen borrningsverksamhet.
– Kunderna drar nytta av testdata och kunskap som vi byggt upp under många år, säger Walle.
Den nya provriggen är bokad och kommer att användas i tre projekt med olika partners. Samtliga projekt sträcker sig över 3-4 år.
– Vi har gott om plats till många fler projekt och uppdrag. Det är ingen kö av kunder just nu, säger Stenebråten.
Sintef är inte nervösa för investeringen. Den kommer vara avbetalad inom 10 år, är beräkningen. Oljeföretagen kan få ut ännu mer och ännu snabbare.
– Eftersom vi kan bidra med att göra borrningarna säkrare och dessutom öka utvinningen, så tjänar industrin snabbt in det flera gånger om, säger Lars Erik Walle.
True Triax-utrustningen är ett resultat av fler saker:
– Det är en kombination av våra drömmar och idéer om vad som borde vara möjligt att få till, samt efterfrågan från oljeindustrin, säger Stenebråten.
Med en liknande uppsättning har det tidigare tagit flera veckor att förbereda provriggen, men med True Triax tar det bara en vecka med förberedelse, tester, nedriggning och leverans av testresultaten till kunden.
Enligt Sintef kommer resultaten vara mycket närmare de faktiska, fysiska förhållandena i brunnarna.
– Så vitt vi vet är det ingen som är i närheten av att kunna göra liknande tester, och för andra tar det veckor bara för att förbereda ett test med mindre kompletta resultat, säger Jørn Fredrik Stenebråten.
Artikeln var först publicerad i Tekniskt Ukeblad.
