En fabrikk i Fredrikstad har utviklet nye kjemikalier som kan hjelpe oljeselskaper å få opp mer olje fra modne felt i Nordsjøen. (Foto: Unger Fabrikker AS)

(Illustrasjonsfoto: ABB Photo / Shutterstock / NTB scanpix)
En fabrikk i Fredrikstad har utviklet nye kjemikalier som kan hjelpe oljeselskaper å få opp mer olje fra modne felt i Nordsjøen. (Foto: Unger Fabrikker AS) (Illustrasjonsfoto: ABB Photo / Shutterstock / NTB scanpix)

Disse kjemikaliene kan få oljen på glid ut av reservoarene

Kjemikalier som ligner på de du bruker i vaskemaskinen, kan få ut enda mer olje opp fra norsk sokkel.

Published

Norge er verdensmester i å utvinne mest mulig av oljen i et oljefelt offshore. Men selv på norsk sokkel blir mer enn halvparten av oljen liggende igjen i oljefeltene. Når oljen hentes ut, blir nemlig det naturlige trykket i reservoaret lavere og lavere. Da er det ikke lett å få ut mer olje.

For å opprettholde trykket kan oljeselskaper ta i bruk såkalt vannflomming, og de kan bruke kjemikalier for å få løs olje som sitter igjen i porene i reservoaret.

‒ Vi har utviklet og gjort forsøk med en bestemt type kjemiske forbindelser som viser seg svært godt egnet til å gi økt oljeutvinning under forhold som er typiske på norsk sokkel, sier Christoffer Lund.

Lund er produktutviklingssjef i selskapet Unger Fabrikker i Fredrikstad, har doktorgrad i biokjemi og har ledet et nylig avsluttet forskningsprosjekt støttet av Oslofjordfondet.

Nytt kjemikalie får oljen på glid

Christoffer Lund har forsket på kjemikalier som kan få mer olje ut av reservoarene. (Foto: Unger Fabrikker AS)
Christoffer Lund har forsket på kjemikalier som kan få mer olje ut av reservoarene. (Foto: Unger Fabrikker AS)

De kjemiske forbindelsene Lund snakker om, kalles tensider. Dette er forbindelser som gjør at spenningen på overflaten av væsker blir mindre, slik at de blir mer villige til å flytte på seg.

Tensider finnes blant annet i vaskepulver, der de sørger for at smusset på klærne dine løftes løs og lydig følger med vannet som pumpes ut av vaskemaskinen.

‒ Vi har gjort forsøk med råolje som vi har fått fra oljeselskapet Lundin, der vi også har gjenskapt betingelsene i den aktuelle oljebrønnen. Forsøkene viser at den typen tensider vi har utviklet gjør oljen mer mobil ved å redusere overflatespenningen mellom olje og vann. Dermed blir oljen lettere å utvinne, sier Lund.

Nøkkelen ligger i at disse tensidene er negativt ladet.

‒ Litt enkelt forklart betyr dette at de har et vanntiltrekkende hode og en vannavstøtende hale. Det gjør dem særlig egnet til å få oljen til å glid sammen med vannet opp av brønnen, sier Lund.

Takler sandstein godt

En av utfordringene med bruk av kjemikalier i oljeutvinning, er at de kan forsvinne inn i reservoaret. Kjemikaliene kan rett og slett bli absorbert i berggrunnen og miste funksjonalitet.

‒ På norsk sokkel finner vi hovedsakelig sandsteinsforhold. Sandsteinen kan absorbere tensider – avhengig av hvilken type vi snakker om – slik at tapet av kjemikalier potensielt kan bli stort. Vi har derfor utviklet en type tensider som løser denne utfordringen, og ikke binder seg så lett til sandstein, forklarer Lund.

Oljereservoarene kan ellers ha svært ulike egenskaper. Temperatur, hvor saltholdig vannet er og oljens egenskaper og løselighet kan variere mye fra reservoar til reservoar.

‒ Det betyr at tensidene må tilpasses forholdene i det enkelte reservoar for at vi skal oppnå optimal effekt. I samarbeid med Sintef Petroleum i Trondheim, har vi dokumentert tekniske løsninger for å håndtere dette og for å skreddersy de kjemiske løsningene for ulike forhold, sier Lund.

Spesialfartøy for injisering

Plass- og sikkerhetshensyn gjør at oljeplattformene ikke kan oppbevare kjemikalier i stort omfang selv. Unger Fabrikker har derfor samarbeidet med Knutsen EOR Solution, som har et eget fartøy – Siri Knutsen – om en løsning for injisering av tensider i oljebrønner.

Lund forteller at enkelte tensider kan løses direkte i sjøvann, men at spesialfartøyet også kan rense vannet ved hjelp av membranteknologi slik at det blir tilnærmet ferskvann. Bruken av ferskvann åpner opp for å benytte andre typer tensider som ellers ville vært sensitive for de ladede ionene i sjøvannet.

‒ Det kan for enkelte reservoarer være effektivt å injisere ferskvann først, fordi det kan destabilisere oljen i reservoaret og gjøre den mer mobil. Ferskvann kan også være fordelaktig fordi der fungerer kjemikaliene optimalt, forklarer han.

På denne måten kan de som skal utvinne oljen bruke mindre kjemikalier for å oppnå samme resultat.

Ting tar tid

‒ Neste skritt blir å etablere et pilotforsøk i felt i samarbeid med aktører i oljebransjen. Det vil nødvendigvis være et omfattende og langvarig prosjekt, for utfordringen med oljeutvinning med kjemiske metoder, er at du kanskje ikke ser de virkelige resultatene før om et eller flere år.

‒ Hvor mye kjemikalier snakker vi egentlig om?

‒ Det vil variere fra reservoar til reservoar. Våre beregninger viser at det kan være snakk om 1400‒2000 tonn tensider som injiseres over måneder for et pilotforsøk. Ved reell oljeutvinning snakker vi om behov for flere titalls tusen tonn tensider per år.

‒ Før vi kan gå i gang med det, må kjemikaliene naturligvis klassifiseres for offshorebruk. Her har norsk sokkel de strengeste reguleringene i verden. Det handler om grundige analyser av blant annet miljøeffekter og nedbrytbarhet. Men jeg understreker at det er snakk om tynne løsninger med svært liten andel kjemikalier.

‒ At det økonomiske potensialet er til stede, er det liten tvil om. Bare én prosent økt utvinningsgrad fra et stort felt representerer voldsomme verdier. Og i en studie Oljedirektoratet gjorde sammen med Imperial College i England, ble det anslått at tensider kan øke utvinningsgraden med så mye som sju prosent, sier Lund.

Økt oljeutvinning – kort om prosjektet

I starten av et oljefelts levetid gjør det naturlige trykket i et reservoar at «mobil olje» kan utvinnes. Etter hvert som oljen strømmer ut, kan man pumpe inn sjøvann for å opprettholde trykket, men når opp mot halvparten av oljen er hentet ut, er heller ikke det nok.

Da må man ta i bruk det som på fagspråket kalles Enhanced Oil Recovery (EOR) for å kunne utvinne mer av oljen. Dette kan omfatte ulike metoder som for eksempel bruk av gass, termisk energi eller kjemiske løsninger.

Målsettingen med forskningsprosjektet «Økt oljeutvinning ved hjelp av anioniske tensider» har vært å utvikle nye kjemiske produkter for kommersiell bruk innen EOR, ny produksjonsteknologi for formålet og ny kunnskap som kan gi økt oljeutvinning på norsk kontinentalsokkel.

Unger Fabrikker AS har gjennomført forskningen i samarbeid med Lundin Norway AS, Knutsen Subsea Solution AS og Sintef Petroleum AS. Oslofjordfondet har støttet prosjektet med fire millioner kroner.