Olje og gass

Reservoarteknologi

IFE har en betydelig aktivitet innenfor reservoarteknologi der hovedfokus er på utvikling av tracermetoder for studier av fluid dynamikk i oljereservoarer, såkalte brønn-til-brønn studier.
Kontakt

Stavsetra, Liv

Faggruppeleder

 

Andre stikkord er gitt som overskrifter i de korte forklaringene nedenfor.

Tracerteknologi for brønn-til-brønn studier

I denne aktiviteten utvikles det nye robuste tracermetoder for injeksjonsvann og -gass der formålet er å studere fluiddynamikken i et petroleumsreservoar. Informasjonen som kan oppnås i slike studier er, i tillegg til graden av direkte kobling mellom injeksjons- og produksjonsbrønner, flømmingseffektivitet (-volum), store permeabilitetsvariasjoner (lagdeling) og inhomogeniteter som frakturer eller barrierer. I tillegg jobbes det med tracermetoder som kan anvendes til å bestemme residuell (eller gjenværende) oljemetning i et oljereservoar etter sekundær eller tertiær utvinning. Metoder basert på både radioaktive og ikke-radioaktive tracere er aktuelle der hovedvekten de siste årene er på den siste typen.

Tracerteknologi i broenner

 

Tracermetoder for studier av prosesser i nærbrønnsområde

  • Residuell oljemetning (SOR)
    Residuell oljemetningHensikten er å måle residuell oljemetning i nærbrønnssonen ut til 5-10 m fra brønnveggen etter en periode med vanninjeksjon, gassinjeksjon eller kombinasjon av disse metodere (WAG), eller måle effekten av bruk av såkalte tertiære metoder (kjemikalier). Metoden er basert på injeksjon av en blanding av flere tracere hvorav minst en er olje-vann partisjonerende og konverteres i reservoaret til en ren vann- eller gasstracer. De metodene som tradisjonelt har vært brukt for slike studier er tungvinne og egner seg dårlig for bruk på offshore felt. Det er derfor et betydelig forbedringspotensial her. Både eksperimentelle og teoretiske metoder utvikles.

 

  • Utfellinger i nærbrønn og brønn (scaling)
    ScalingInjeksjonsvann og formasjonsvann har som regel ulik kjemi. Når slike vanntyper blandes kan kjemiske reaksjoner i form av utfellinger forekomme. Dette er spesielt ugunstig i nærbrønnsområdet der porøsiteten kan plugges igjen og dermed dramatisk nedsette produksjonen. Scalingprosesser skjer også i selve produksjonsbrønnen og i prosessystemer for de produserte fluidene. IFE utvikler metoder for å studere slike prosesser i simulerte felteksperimenter i laboratoriet. Det jobbes også med eksperimentelle og teoretiske metoder for å hindre at dette skjer der fokus er på scale inhibering og på nærbrønns-simulering av kjemi og strømning.

 

  • Smarte ”proppants”
    Smarte proppantsFor å redusere faren for plugging av nærbrønnssonen ved scaling, og generelt minske produksjonsmotstanden fra reservoaret inn til brønnen, utføres det rutinemessig såkalt hydraulisk oppsprekking av produksjonsbrønnen. De sprekkene som genereres fylles så med små glass- (eller keramikk-) kuler for å hindre at sprekkene lukker seg igjen. Noen av disse kulene kan være såkalt ”smarte” og inneholde en tracer for en av fasene (olje, vann, gass) som passerer forbi og rives med denne fasen inn i brønnen. På denne måten kan man utvikle tracermetoder for å måle innstrømningen fra reservoaret inn i brønnen. IFE jobber med slike metoder der hovedfokus for tiden er på gasstracere.

 

  • Strømning i brønner
    Her er det flere aktivitetsområder, men bare to skal kort nevnes.

    Tracer i en bronnventil1. Det er viktig for senere geokjemiske studier over reservoarets levetid at man har gode utgangsprøver fra en ny brønn. Dette gjelder prøver av formasjonsvann, olje (gass) og mineralogi. Under borefasen benyttes borevæske som vil infiltrere både nærbrønnssonen og kjerneprøver som tas. For å studere graden av kontaminasjon både under boreprosessen og etterpå i detaljerte lab.-eksperimenter kan man benytte tracer i borevæsken for å beskrive kontaminasjonsnivået, hjelpe til å velge ut kjerneprøver som er minst kontaminert for videre detaljerte studier og til å bestemme når produsert vann (og olje) i en produksjonstest er ”rent”. IFE jobber både med metodeutvikling og med feltstudier innenfor dette feltet.

    2. Passive tracermetoder for studier av brønnstrøm, for eksempel for å monitorere om en brønnventil er lukket eller åpen, baseres på emanerende polymer-baserte matrikser som er iblandet tracere. Slike matriks-tracere systemer formstøpes for å passe inn i spesielle ventiler. De avgir tracer, for eksempel vanntracer, når vann passerer.  Slike metoder er under utvikling.

Studier av økt oljeutvinning

2D gamma scannerDette inkluderer både detaljerte laboratorieeksperimenter, pilot- og fullskala felteksperimenter. I laboratoriesammenheng baserer man seg i stor grad på bruk av nukleære metoder, hovedsakelig bruk av radioaktive tracere, for å studere mekanismer. IFE har fullt utstyrte radiokjemi-laboratorier med all nødvendig nukleær analyseinstrumentering. Dette er et komparativt fortrinn IFE har i forhold til andre norske forskningsinstitutter. Slike metoder letter analysene av eksperimentene og gir oss eksperimentelle muligheter som ikke er tilgjengelig med andre metoder. Slike teknikker brukes så til å studere effekten på oljeutvinning med bruk av tertiære metoder så som surfaktanter, polymerer o.s.v. Som et nylig eksempel kan nevnes bruk av radioaktivt merkete såpemolekyler for å studere deres oppførsel under injeksjon sammen med superkritisk CO2.

I felt-sammenheng har vi nylig brukt tracerteknologi for å studere effekten av injeksjon av ferskvann, eller såkalt ”low-sal” vann.