Over halvparten av oljen blir igjen i reservoarer på norsk sokkel etter at produksjonen har sluttet. Og det er fordi vi ikke har teknologien eller at teknologien er for dyr for å produsere resten. Vi bruker mye ressurser for å finne oljen og sette opp plattformer. Da burde vi jo prøve å effektivisere prosessen for å få ut så mulig som mulig når vi er i gang.
Oljedirektoratet estimerte på slutten av 2013 at cirka 54% av oljen skal bli liggende igjen i bakken etter at produksjonen har sluttet. Figuren nedenfor viser oljeressursene i de 25 største oljefeltene i produksjon. Den lysegrønne søylen viser hvor mye olje skal bli liggende igjen etter planlagt nedstenging av feltet.
Oversikt om de 25 største oljefeltene på norsk sokkel. Grå farget er hvor mye olje har blitt produsert. Mørkegrønn er hvor mye som er planlagt for produksjon med dagens teknologi. Lysegrønn er hvor mye som skal bli liggende igjen etter planlagt nedstenging av feltet. Kjelde: Oljedirektoratet, Fakta 2014.
Min forskning går ut på å bruke silika nanopartikler for å få ut mer olje fra eksiterende reservoarer. Jeg trenger å bruke små nanopartikler på grunn av at kanaler i reservoarsteiner er mindre enn et hårstrå. Derfor trenger jeg noe som er veldig smått for å lett transportere gjennom kanalsystemet i steinen. Mine nanopartikler er så små at nesten 1000 av dem får plass på tuppen av et hårstrå!
Nanopartikler er så små at blandingen ser ut som helt vanlig vann.
Jeg kan ikke dra til oljereservoarer under jorden for å teste mine partikler. Derfor bruker jeg «mini-reservoarer» i laboratoriet. Etter at mine mini-reservoarer er fylt med råolje fra norsk sokkel, presser jeg inn havvannet. Denne prosessen heter «vann-flømming», og det har blitt brukt på norsk sokkel i flere tiår. Det får ut cirka halvparten av oljen, og jeg har den samme situasjonen i reservoaret som det er før feltet blir stengt.
Jeg måtte begynne å teste min flømmingsapparat i varmeovn for å se på hva skjedd på reservoarbetingelser.
Da har jeg den situasjonen der jeg ønsker å bruke mine nanopartikler. Jeg tilsetter mine nanopartikler til det samme havvannet som jeg deretter presser inn i mini-reservoaret. Blandingsprosessen er lett, og det kan sammenliknes med å tilsette kakaopulver til vann. Da ser jeg på hvor mye ekstra olje jeg får ut ved hjelp av nanopartikler – og hvor lang tid en kan forlenge produksjonen i reservoaret med. Foreløpig på lab, får jeg ut 5% ekstra olje i gjennomsnitt. Tallet høres kanskje lite ut, men med dagens oljepris på cirka $50 per fat, utgjør dette 1400 milliarder kroner av de resterende oljeressursene på norsk sokkel. Det er nok penger til å bygge 115 St. Olavs sykehus!
: Et av mine mini-reservoar før og etter flømming. Etter bildet er etter både «vann-flømming» og flømming med nanopartikler tilsatt.
For å finne ut mer om mekanismer som bidrar til at oljen blir produsert, bruker jeg andre metoder, som å se hvordan oljedråper på steinflater ble produsert på grunn av nanopartikler.
Jeg kan sette en oljedråpe på en steinflate for å se på mekanismer i bedre detaljer.
Denne metoden har kommet langt i de siste 3 årene som jeg har jobbet med prosjektet. Men jeg trenger å forskere mer ved reservoarbetingelser. Oljereservoarer har høyt temperaturer (90 C eller mer). Den neste utfordringen er å få nanopartiklene til å fungere like godt på høyere temperaturer.
Det ser ut som at nanoteknologien kan være lønnsom, selv med dagens oljepris. Det er på grunn at jeg samarbeider med et kjemiselskap, Evonik Industries, som lager nanopartikler i større volum allerede for andre anvendelser. Vi driver med å utvikle nanopartikler som passer enda bedre med anvendelse for økt oljeutvinning.
Jeg er opptatt av å effektivisere produksjonen slik at vi ikke sløser fra reservoarer vi har brukt hittil. Og jeg håper at mine bitte små nanopartikler kan gjøre en kjempestor forskjell.
Dette blogginnlegget er skrevet av PhD-stipendiat Katie Aurand
–institutt for petroleumsteknologi og anvendt geofysikk
