Det er store forskjeller på hvor verdifullt et oljereservoar er. Det kommer blant annet an på hvordan oljen ble til for millioner av år siden.

Oljen i Barentshavet er fortsatt lite utforsket sammenlignet med i Nordsjøen. Derfor har Benedikt Lerch ved Universitetet i Oslo forsket på olje og naturgass fra Barentshavet i doktorgraden sin.

Han kartla den kjemiske sammensetningen av 50 forskjellige prøver av olje og gass fra Barentshavet. På denne måten kunne forskeren si noe om hvordan oljen ble dannet, hvor lenge siden det skjedde og hvordan den har blitt påvirket av tidens tann.

– Siden vi har visst lite om prosessene, er det mange brikker som mangler i det helhetlige bildet av olje og naturgass i Barentshavet, forteller Lerch.

Når oljen ble til

For at det skal finnes olje under jorda, må forholdene ha ligget til rette gjennom millioner av år. Det hele starter med at døde planterester, alger eller andre mikroskopiske organismer legger seg i lag på lag sammen med partikler fra for eksempel sand, leire og grus.

Etter hvert som lagene blir tykkere og tykkere øker trykket og temperaturen. Da blir lagene forsteinet til en såkalt kildebergart. Inni kildebergarten blir de døde organismene i første omgang omdannet til et tyktflytende karbonrikt stoff. Dette stoffet kan senere modnes til olje og gass som pipler ut av kildebergarten og havner i en såkalt reservoarbergart på oversiden.

For å finne ut hvor det er olje og gass av høy kvalitet i Barentshavet, er det viktig å forstå hvordan den ble laget.

– Vi har tidligere ikke hatt mye kunnskap om hvilke kildebergarter som har dannet olje og gass i Barentshavet, sier Lerch.

Lerch analyserte 32 prøver av oljer og 18 av naturgass fra Barentssokkelen. Naturgassen han studerte var såkalte kondensater, som er så tunge at de er flytende ved normalt trykk og temperatur. 

Han brukte en rekke ulike parametre i analysene sine og kom fram til at olje- og gassprøvene kunne deles inn i fire familier:

• Olje dannet fra jurassiske kildebergarter (avsatt for 150–200 millioner år siden).
• Olje dannet fra permisk-triassiske kildebergarter (200–300 millioner år gamle).
• Olje dannet fra karbonske kildebergarter (300–350 millioner år gamle).
• Naturgass dannet fra jurassiske og triassiske kildebergarter (150–250 millioner år gamle).

Ifølge Lerch vil resultatene bidra til bedre forståelse av hvordan olje og gass har blitt dannet i Barentshavet.

• Les også: På forskningstokt for å kartlegge Barentshavet

Kjemien avslører

De 50 prøvene Lerch analyserte stammer fra seks områder i det sørvestlige Barentshavet. De fleste av prøvene stammer fra Hammerfestbassenget, mens resten er fra Tromsøbassenget, Loppahøgda, Bjarmelandplattformen, Finnmarksplattformen og Nordkappbassenget.

– Noen prøver er tidligere blitt analysert i mindre studier, mens andre aldri var blitt analysert. Målet nå var å utarbeide en samlet oversikt i en felles database. Dette ville gjøre det enklere å sammenligne de ulike prøvene og danne seg et helhetlig bilde, forteller Lerch, som opprinnelig er fra Köln i Tyskland og kom til universitet i Oslo for å studere petroleums-geokjemi i 2013.

Forskeren synes det er spennende at geokjemiske analyser kan fortelle så mye om oljens opprinnelse.

– Det jeg liker med dette faget, er at vi kan oversette fra geokjemisk til geologisk språk. Vi kan rett og slett bruke kjemisk informasjon til å lage et bilde av når og hvor oljen ble til.

Bakterier bryter ned oljen

På 1900-tallet ble det samlet inn mye kunnskap om oljereservoarene i Nordsjøen, og mange forestilte seg at Barentshavet var sammenlignbart. Men fordi Barentssokkelen har sunket og hevet seg tre ganger gjennom historien, er utviklingen blitt en annen. Derfor går det ikke an å bruke de samme kriteriene for å finne gode oljereservoarer.

Tidens tann kan påvirke oljen i oljereservoarer på flere måter. En av tingene som kan forringe kvaliteten, er at bakterier og andre mikroorganismer bryte ned oljen.

For noen år siden mente forskere at mikrobiell nedbryting ikke hadde skjedd i Barentshavet. Lerch har imidlertid funnet at flere oljer har vært utsatt for ulike typer nedbryting som reduserer den potensielle kommersielle verdien.

– Vi ser ulik grad av mikrobiell nedbryting i ulike oljeforekomster, det vil si hvordan bakterier og mikrober har brutt ned oljen gjennom millioner av år.

Ved å studere mekanismene bak denne nedbrytingen, mener Lerch at forskere kan forstå mer om hva som har skjedd med oljen etter den ble dannet.

• Les også: Nanopartikler kan presse ut enda mer olje

Opprinnelse fra landjorda eller havet

Denne kunnskapen kan brukes til å identifisere ulike typer oljeforekomster. Ved hjelp av kjemiske analyser kan forskere lete etter signaturer – såkalte biomarkører – som avslører hvordan oljen ble dannet.

Lerch arbeider spesielt med å finne biomarkører som kan hjelpe til med å skille mellom olje som ble dannet i tidsalderne jura og kritt.

Han vil også finne ut om de millioner av år gamle organismene som har blitt til olje kom fra landjorda eller havet.

Disse spørsmålene handler om det som skjedde da rester av de døde organismene og andre partikler ble forsteinet til en kildebergart. Derfor vet Lerch hva han vil forske på videre.

– Jeg vil forstå mer om ulike kildebergarter. Det forskes mer og mer i nordområdene, og det blir interessant å se om man finner samme type olje som vi har kartlagt i de fire familiene – eller om det finnes en femte familie. Kanskje finner man i fremtiden olje fra kildebergarter fra kritt-tiden. I Norskehavet er det store oljereservoarer i bergarter fra krittperioden, men kan de også opptre som kildebergart? Det vet vi enda ikke.

• Les også: Oppvarming av Barentshavet gir økt fiskebestand

Referanse

Benedikt Lerch: Petroleum systems of the Barents Sea. A geochemical study for improved petroleum system understanding, Universitetet i Oslo 2016, Doktorgrad.