På dypt vann – langt inne i ørkenen

Lengst sør i Afrika, i det mer enn 250 millioner år gamle Karoobassenget, har StatoilHydro funnet sitt lille geologiske paradis. I denne eksotiske delen av verden åpnet selskapet rett etter nyttår sitt nye senter for studier av dypmarine avsetninger. Hensikten er å utvide kunnskapene slik at geologene blir flinkere til både å finne og produsere slike reservoarer rundt omkring i verden.

Stolte landeiere kom kjørende inn fra de svære eiendommene sine, og selveste ordføreren var ikke snauere enn at han hadde tatt seg tid til et lite avbrekk i sine daglige plikter. For den store, men tynt befolkede kommunen – Cape Winelands District – lengst sørvest i Karoobassenget, ble det litt 17.mai-stemning da StatoilHydro dunket forsiktig på bongo-bongotrommene og åpnet sitt nye geofaglige kunnskapssenter, midt i ”ingenmannsland”.

Først foredrag, taler og pene ord, deretter fremvisning av et titalls meter med kjerner fra sju borehull i et helt nytt lager og visningsbygg, finansiert av vårt nasjonale oljeselskap, – og til slutt lokal musikk, god mat og fortreffelige årgangsviner fra distriktet – langt inn i den stjerneklare nattehimmelen. Utenfor gjerdet hadde sebraene, giraffene og de glupske kattedyrene tatt kveld, og i det fjerne kunne vi skimte klippene med sandstein, de som er den egentlige årsaken til at StatoilHydro har festet grepet om dette gamle sedimentbassenget.

Turbiditter

Langs de passive kontinentalmarginene (for eksempel på begge sidene av Atlanterhavet) finner vi et belte med grunt vann. Dette er kontinentalsokkelen. Utenfor sokkelen ligger kontinentalskråningen som fortsetter ned i dyphavet.

På sokkelen finner vi grunnmarine avsetninger (for eksempel deltaer og strandsoner). På skråningen og i dyphavet blir det avsatt dypmarine avsetninger – turbiditter. Sedimentene blir transportert med turbidittstrømmer i store kanalkomplekser langs skråningen og avsettes i vifteform.

Turbidittavsetninger karakteriseres av at de groveste sedimentene (sand, grus) ligger i bunnen, og de fineste øverst (silt, leire). Dette kalles en Boumasekvens (gradert lagning). I tillegg er det vanlig at det er en karakteristikk rekkefølge av sedimentære strukturer.

Dypmarine vifter er gjennomgående gode reservoarer fordi de inneholder mye sand.

Avsetningsmodell for turbiditter. Kildeområdet er deltaer på kontinentalsokkelen med store sandmengder. Transporten foregår langs kontinentalskråningen med tyngdekraften som drivkraft, mens avsetningen skjer på bassenggulvet etter hvert som skråningen flater ut. © Fra artikkel av Frode et al

Avsetningsmodell for turbiditter. Kildeområdet er deltaer på kontinentalsokkelen med store sandmengder. Transporten foregår langs kontinentalskråningen med tyngdekraften som drivkraft, mens avsetningen skjer på bassenggulvet etter hvert som skråningen flater ut.
© Fra artikkel av Frode et al

NOMAD

NOMAD (”NOvel Modelled Analogue Data for more efficient exploitation of deep water reservoirs”) er et nå avsluttet forskningsprogram som gikk over tre år (2001-2004) og som var hovedsakelig støttet av EU. Formålet var å redusere utviklingskostnader for dypvannsreservoarer og øke suksessraten for produksjonsbrønner basert på forbedret reservoarkarakterisering. Schlumberger var operatør for prosjektet og stilte med avansert loggeutstyr, og Statoil hadde et spesielt ansvar for simulering av strømning i reservoaret, samt anvendelse av resultatene mot oljefelt som StatoilHydro opererer (GEO 03/2003). Universitetet i Liverpool (UK) var ansvarlig for feltarbeidet samt utvikling av geologiske modeller, Universitetet i Delft (Nederland) stod for logganalyser, spesielt 3D logganalyser (FMI), og Universitetet i Stellenbosch (Sør-Afrika) hadde ansvaret for de praktiske tilrettleggingen. Alle de tre universitetene utdannet dessuten enn rekke studenter gjennom prosjektet.

I prosjektet har digitale data blitt samlet inn fra utgående av Skoorsteenbergformasjonen (turbidittavsetningnene) ved bruk av GPS og GIS-teknologi. Syv grunne boringer har gitt kjerner (til sammen 1,25 km), logger og høy kvalitets avbildningslogger (FMI). En 3D geologisk modell er benyttet i reservoarsimuleringen. En av hensiktene er å studere væskestrømning som en funksjon av geologiske karakteristika, som for eksempel skiferkontinuitet og sand/skifer-forhold. Dette vil også tillate beregning av risiko som en funksjon av datatype og datatetthet.

Ingen olje å spore

Et nytt kunnskapssenter var offisielt åpnet. StatoilHydros eksperter har fått en ny arena for forskning, utdannelse, faglig videreutvikling og teambuilding. Alle var fornøyd. I alle fall nesten. For det er ikke lett å forklare lokalbefolkningen at et oljeselskap sender geologer ut i felt år etter år, borer flere brønner og bygger et kjernelager bare for å nistirre på noen brune, ”kjedelige” sandsteiner som de platåformede fjellene er bygd opp av. Det stadig tilbakevendende spørsmål fra landeierne er derfor når oljeselskapene vil finne olje. For håpet om det store funnet må jo være den egentlige grunnen til at et så stort selskap bruker så mye tid og penger her nede?

–        Vi har forklart dem gang på gang at det ikke finns olje i dette bassenget, men de blir visst aldri helt overbevist, smiler Erik P. Johannessen i StatoilHydro.

Erik er geolog og kjenner dette bassenget fra innsiden, bokstavelig talt, etter å ha gjort feltarbeid med hammer, fotoapparat og notatblokk gjennom mange år, men også gjennom boring av sju brønner med komplette kjerner og logger (GEO 03/2003). Han vet derfor godt at det ikke finns noen kildebergart i de permiske avsetningene. Og om det hadde blitt dannet olje en gang for veldig, veldig lenge siden, ville den uansett ha kokt vekk på et senere tidspunkt. Ved å se nærmere på sandsteinene er det nemlig lett å se de har vært begravd på store dyp, og temperaturen har vært langt høyere enn oljen kan tåle før den blir ødelagt.

–        Steinene er knallharde og uten porøsitet, så her er det ikke plass til en dråpe olje, legger Erik overbevisende til. Den eneste bruksverdien de har for en oljegeolog er derfor som analog til oljereservoarer avsatt under lignende forhold.

Derfor må nok landeierne fortsatt livnære seg på noen få sauer som sloss om de få gress-stråene på den brunsvidde marken. StatoilHydros geologer vil derimot leve godt på et fagsenter som er unikt i verden når det gjelder studier av dypmarine avsetninger. Ingen andre steder finner vi en tilsvarende kombinasjon av rene blotninger, borehull med sammenhengende kjerner og elektriske logger, samt nøyaktige korrelasjoner basert på fotografering av alle fjellsidene fra helikopter.

–        Vi har likevel ikke til hensikt å holde dette for oss selv. Dette skal være et senter for alle som har interesse for sedimentologi generelt og turbiditter spesielt, og de kan få tilgang til kjernelaboratoriet under ledelse av en av partnerne i NOMAD gruppen, sier Allard Martinius, fagleder for sedimentologi og stratigrafi i StatoilHydro, som er vertskap for en engere krets med meritterte forskere og StatoilHydro-geologer.

–        Intensjonene våre illustreres ved at vi denne gangen har invitert flere av verdens fremste spesialister på turbiditter til et tre dagers seminar hvor vi kombinerer felt- og laboratoriearbeid.

At de alle sammen var fornøyd, var det ingen tvil om. Robert W. Arnott (Bill), professor i sedimentologi og stratigrafi ved University of Ottawa, roser StatoilHydros initiativ.

–        For meg har dette vært svært nyttig, sier han. – I mitt feltområde langt inne i Rocky Mountains står de prekambriske lagene vertikalt over noen få kvadratkilometer, rett under en isbre, og da sier det seg selv at jeg ikke kan studere den tredimensjonale utviklingen i tid. Derfor har dette oppholdet gitt meg kunnskap, ideer og tanker som jeg ikke ville vært foruten.

Trenger analoger

Så hvorfor bruker StatoilHydro en masse tid, penger og krefter på den andre siden av kloden, hvor den eneste hensikten er å øke kunnskapen om dypmarine avsetninger?

For å forstå akkurat det må vi forflytte oss til andre steder i verden: vestkysten av Afrika, østkysten av Brasil, Mexicogulfen (USA) eller norsk sokkel. Alle disse stedene har nemlig én ting felles: Her finner vi små og store olje- og gassfelt hvor hydrokarbonene er ansamlet i reservoarer som er avsatt på dypt vann, og med dypt vann mener vi at de er avsatt utenfor sokkelen, enten på skråningen eller på dyphavsslettene utenfor der igjen. Langt fra land med andre ord, og på et vanndyp som kan variere fra noen få hundre meter til flere tusen meter.

–        I sedimentbassenger som ligger under dypt vann i dag, dominerer reservoarsandsteiner som er avsatt på dypt vann. De er gjerne assosiert med store elver som kommer ut fra kontinentene. Mississippi-elven som renner ut i Mexicogulfen og sender turbiditter ut på dypt vann er et godt eksempel, forklarer Erik. Foruten lang erfaring fra feltstudier på land, har han også jobbet med borehullsdata og seismikk i dypvannsbassenger på begge sider av Atlanterhavet.

Men fordi leting etter olje og gass på dypt vann først begynte på alvor for drøyt ti år siden, har vi mindre kunnskap om slike reservoarer enn de som er avsatt på grunt vann. Geologene har rett og slett ikke kunnet holde tritt med oljeselskapenes iver etter å utforske bassenger på dypt vann. Derfor er både forskere og petroleumsgeologer engasjert i å oppgradere kunnskapene sine. Og snart må nok lærebøkene oppgraderes.

–        Et annet problem er at det er vanskelig å finne gode analoger for disse avsetningene på land. Det er lett å tenke seg at sedimentlagene gjennom kompliserte geologiske prosesser kan bli kraftig forstyrret når de blir hevet og flyttet på – og til slutt befinner seg langt inne på land.

Erik lar oss forstå at Karoobassenget med godt bevarte uforstyrrete, flattliggende lag over flere hundre kvadratkilometer på langt nær er dagligdags. Ekspertene som er tilkalt denne gangen bekrefter dette. Alle sammen er de ørlite misunnelige, men de trøster seg likevel med at de hver for seg har sine egne fortrinn i ”sine” studieområder. Bill, for eksempel, blir rent ekstatisk når han får lov til å snakke om de sedimentære strukturene han finner i ”sine” sandsteiner som ble avsatt for mer enn 600 millioner år siden, sent i urtiden.

–        You should have seen them, they are gorgeous, sier han med et drømmende blikk.

Det er boret sju forskningsbrønner som en del av NOMAD prosjektet, et stort prosjekt hvor hensikten var å utvikle mer kunnskap om dypmarine avsetninger. Alle brønnene har fulle kjerner, og de er alle logget av Schlumberger. Dette er det som står igjen, og boringen hadde ikke vært mulig uten god støtte fra landeierne. De aller fleste er bønder men denne brønnen – NB 4 – ble boret på en eiendom som eies av en geolog. Foto: Halfdan Carstens

Det er boret sju forskningsbrønner som en del av NOMAD prosjektet, et stort prosjekt hvor hensikten var å utvikle mer kunnskap om dypmarine avsetninger. Alle brønnene har fulle kjerner, og de er alle logget av Schlumberger. Dette er det som står igjen, og boringen hadde ikke vært mulig uten god støtte fra landeierne. De aller fleste er bønder men denne brønnen – NB 4 – ble boret på en eiendom som eies av en geolog.
Foto: Halfdan Carstens

Ikke noe hvilehjem

Hjemme er det vinter, men i Karoo er det sommer, og solen skinner ubarmhjertig fra en knallblå himmel. Vi tenker at det er bra å være geolog når du kan tilbringe noen dager med solkrem på nesen og en drikkeflaske i beltet, samtidig som kunnskapen siger inn, langt fra mørke kvelder og kjedelig slapseføre.

Men bakom lurer alvoret. Vi trenger dyktige geologer som skal finne nye reservoarer og produsere mest mulig olje og gass fra dem. Og dyktighet er en funksjon av utdannelse, opplæring og erfaring. Senteret i Karoo er bare én liten brikke i denne sammenheng. Her kan kunnskapshungrige geologer vente seg lange, varme og krevende dager.

For ingen må tro at vårt nasjonale oljeselskap har satset penger på et feriehjem.

Istid i karbon

Vi lever i en istid som startet for noen millioner år siden, og ingen vet hvor lenge den vil vare. Men dette er på ingen måte første gangen i Jordens historie at deler av kontinentene har vært dekket av kilometertykke lag med is. Allerede i urtiden var det istider, og en canadisk geolog – Paul Hoffmann – har en hypotese som går ut på at hele Jorden var dekket av is på slutten av urtiden. Dette gjenstår å bevise, men at vi har hatt istider både i urtiden og flere ganger gjennom phanerozoikum er akseptert kunnskap. Én av disse var i karbon , og Alfred Wegener benyttet data om denne istiden som et bevis for at alle kontinentene på Jorden hadde hengt sammen i ett eneste superkontinent (Pangea). Han så at det hadde vært istid på samme tid både i Afrika, India, Australia og Antarktis, og den eneste måten han kunne forklare dette på var ved at kontinentene hadde hengt sammen. Her ser vi tillitt – morener – fra Karoobassenget i Sør-Afrika som har overlevd som et topografisk element gjennom mer enn 300 millioner år.

Det viktigste fra de siste dagene

Vil stikke kjepper i hjulene

Går egne veier

Er bergenserne dumme?


geo365 Nyhetsbrev

* = required field

0 Comments