Tykkere enn vann

06.01.2014
Sopp kan brukes til så mangt. Også til å øke utvinningen av olje, skal vi tro det tyske selskapet Wintershall.
  • Astri Sivertsen og Christian Burkert (foto)


Polymerer
Polymerer

 

Bilturen går fra Wintershalls kontor i den lille landsbyen Barnstorf i delstaten Niedersachsen, nordvest i Tyskland. Om sommeren er det fullt av raps her ute, får vi vite. Men nå er det mest solsikker og ulike kornslag som omkranser veien vi kjører på. Pluss en og annen nikkepumpe som stikker opp i det flate landskapet.

Vi svinger inn på et inngjerdet område med glinsende rørledninger av stål, tre tanker som ligger oppå noe som ser ut som trailerunderstell, og en håndfull brakkelignende bygninger. Midt inne blant søvnige bondegårder foregår det et eksperiment. Hvis det lykkes, kan det få konsekvenser for oljevirksomheten på norsk sokkel.

Under oss ligger oljefeltet Bockstedt, som har vært i drift siden 1950-tallet. Den delen av reservoaret som vi står oppå har produsert siden 1959, og er et felt i haleproduksjonsfasen. Mesteparten av det som kommer opp, er vann. Mellom 95 og 97 prosent, forteller Alexander Steigerwald, leder for Wintershalls olje- og gassproduksjon i Nord-Tyskland.

Men grunnen til vårt besøk er ikke det som kommer opp av reservoaret. Det er det som pumpes ned som er interessant. Inne i de tre tankene på anlegget befinner det seg en væske, som etter at den har blitt blandet ut og sprøytet ned i undergrunnen, kan øke oljeuttaket med 10 prosent. Hvis alt går etter planen.

Den magiske væsken kalles schizophyllan, og har ingen ting med mentale vrangforestillinger å gjøre. Navnet har den fått fra en sopp som på norsk heter kløyvsopp, og på latin schizophyllum commune. Den vokser på døde løvtrær, og produserer biopolymerer til livets opphold.

 

Operatør Jan Renzelmann
Pumper inn.
Operatør Jan Renzelmann sørger for at væsken blir pumpet inn på anlegget.

 

Vannflømming

Polymerer er et gelatinlignende fortykningsmiddel som lenge har blitt brukt blant annet i tannkremer og i kosmetikkindustrien. For oljeindustrien er stoffet interessant fordi det gjør injeksjonsvannet tykkere. De fleste norske oljefelt bruker vannflømming som sitt viktigste tiltak for å få mer olje ut av reservoarene. Siden oljen som regel er mer tyktflytende enn vann, flyter injeksjonsvannet lettere gjennom porene i bergarten enn oljen. Dermed går vannet sine egne veier i stedet for å presse ut oljen. Ved tilsetting av polymerer blir vannet tykkere og får mer kraft, slik at det kan presse ut mer. Det lages både syntetiske og biologiske polymerer, og Wintershall har satset på den biologiske varianten.

Kløyvsoppen er en nøysom skapning som livnærer seg av luft og stivelse. Wintershall er et heleid datterselskap av kjemigiganten BASF, og på deres laboratorier i Ludwigshafen blir soppen tilsatt sukker og oksygen mens den ligger og godgjør seg i tanker av samme slag som bryggeriene bruker. Men i stedet for alkohol er det biopolymerer som dyrkes i gjæringsprosessen. Sluttproduktet blir renset for sopp og grundig filtrert, før den oransje væsken sendes med tog og deretter på spesiallagde lastebiler til pilotanlegget på Bockstedtfeltet.

Væsken fra BASF inneholder litt under én prosent schizophyllan. Resten er vann. På testfeltet blir den ytterligere tynnet ut med renset formasjonsvann, fylt opp med flytende nitrogen for å holde oksygen borte, og tilsatt konserveringsmidler for at den ikke skal bli angrepet og ødelagt av bakterier. Injeksjonsvæsken inneholder bare 0,035 prosent schizophyllan. Og disse små mengdene er nok til at vannet blir 25 ganger tykkere, opplyser kjemiingeniør og prosjektleder Burkhard Ernst.

 

Her i Niedersachsen produserer de to typer olje 
Anlegget.
Her i Niedersachsen produserer de to typer olje.

 

"De foreløpige resultatene tyder på at både injektiviteten og injeksjonsraten er god."

 

 

Nedbrytbar

Wintershall har forsket på ulike tykningsmidler siden 1980-tallet, forteller Ernst. Schizophyllanprosjektet ble startet i 2006, og soppen har vært gjennom mange laboratorietester. På mitt spørsmål om hvorfor de bruker biopolymerer i stedet for syntetiske, er svaret at de biologiske har mange egenskaper som de syntetiske ikke kan måle seg med.

For det første er biopolymerer virksomme i omgivelser opptil 130 plussgrader, mens de syntetiske er mindre stabile og faller fra hverandre i temperaturer over 90 grader. Dessuten fungerer biopolymerer selv i reservoarer med høyt saltinnhold. Saltinnholdet i Bockstedt, som er 180 000 deler per million, er ikke noe problem, ifølge Wintershall.

Og ikke minst: den er hundre prosent biologisk nedbrytbar, og dermed ikke miljøskadelig, ifølge Ernst. Det er et poeng som bør være interessant for Norge, med sine strenge utslippskrav til oljevirksomheten på sokkelen, legger han til.

Wintershall har også et norsk selskap. Det etablerte seg i Oslo i 2006, men flyttet kontoret til Stavanger i 2009, året etter å ha kjøpt opp det norske oljeselskapet Revus som var basert her. Den 1. oktober i år fikk selskapet sitt første operatørskap på sokkelen, da det overtok for Statoil som operatør på Brage-feltet i Nordsjøen. De to selskapene har for øvrig en samarbeidsavtale på teknologiutvikling, inkludert felles forskning på bruk av shizophyllan.

 

Prosjektleder Burkhard Ernst med en prøve.
Tester.
Alexander Steigerwald med en prøve
.

 

Brage

På mitt spørsmål om Wintershall kunne tenke seg å ta metoden i bruk på Brage, er svaret at det er for tidlig å si. Selskapet ser på ulike muligheter, men først må felttesten på Bockstedt fullføres.

Forsøket startet for ett år siden, i desember 2012. Da ble den første væsken injisert 1250 meter ned i undergrunnen i et saltholdig reservoar. De to produksjons- og observasjonsbrønnene ligger henholdsvis 70 og 230 meter unna injeksjonsbrønnen. Injeksjonsvæsken var beregnet å nå den første produksjonsbrønnen i løpet av åtte måneder. Tidsplanen holder så langt. Væsken er ikke ventet å nå den andre brønnen før neste år – to år etter at forsøket startet.

«De foreløpige resultatene tyder på at både injektiviteten og injeksjonsraten er god,» sier Steigerwald.

Blandingen av biopolymerer og formasjonsvann ser ut til å flømme reservoaret utenfor de etablerte vannveiene og oppfører seg som forventet.

Reservoaret på Bockstedt består av løs sand, og holder en temperatur på mellom 50 og 55 grader. Oljen herfra inneholder mye parafin. Jeg lurer på om schizophyllanen er spesiallaget for akkurat dette reservoaret, men får til svar at den skal kunne brukes over alt.

«Den skal kunne brukes i alle slags reservoarer, og den skal kunne kombineres med andre EOR-metoder,» sier Steigerwald. (Begrepet Enhanced oil recovery (EOR) brukes om avanserte – ofte kjemiske – metoder for å få ut olje. Journ. anm).

For tiden blir 250 liter væske injisert i timen, og enda en ny produksjonsbrønn er planlagt. Testen er planlagt å vare ut 2014.

«Denne testen skal gi svar på de grunnleggende spørsmålene: Om metoden virker slik vi ønsker. Det neste skrittet blir å se hvor mye mer olje vi kan produsere,» sier han.

 

Statoil interessert

Wintershalls forsknings- og forretningspartner Statoil bekrefter at metoden er interessant.

«Vi har nylig definert polymerer som strategisk viktig for oss,» sier teknologidirektør Jannicke Nilsson, «og vi tror at polymer-flømming har et potensial, både på norsk sokkel og andre steder.»

Statoil har tidligere utredet bruk av polymerer på Grane-feltet i Nordsjøen, men prosjektet ble stoppet i 2011. Årsaken var manglende lønnsomhet på grunn av økte kostnader og mindre reserver enn antatt. Akkurat nå blir både Heidrun i Norskehavet og «Johan Sverdrup» i Nordsjøen vurdert å være blant de prosjektene hvor det kan være aktuelt å prøve ut metoden. I tillegg kan det brasilianske feltet Peregrino og Dalia utenfor Angola være mulige kandidater.

Ifølge Nilsson er metoden kommet så langt at det er kortere vei til den kan tas i bruk enn andre ikke-utprøvde metoder for å få ut restolje fra reservoarene. Men det kan være en utfordring å få den til å lønne seg.

«Reservoarbiten er en del, men det er en stor pakke rundt dette med tanke på logistikk, transport og utslipp. Vi må være sikre på at det er forsvarlig å gjøre det, og at vi får det til på en slik måte at vi fremdeles kan operere sikkert,» sier Nilsson.

Samarbeidsavtalen med Wintershall ble inngått for over ett år siden, og gjelder både konkrete feltprosjekter og selskapenes forskningsmiljøer imellom, forteller hun.

En test betyr ikke at metoden virker alle steder, legger hun til. Siden alle reservoarer er forskjellige, må det gjøres laboratorietester for hvert enkelt felt. Og det spørs hvor mye usikkerhet selskapene kan leve med hvis de bare har laboratorieforsøkene å støtte seg på.

«Vi må finne et verktøy som gjør at vi tør å ta det fra en labtest og ut i felt. Det verktøyet har vi ennå ikke,» sier Nilsson.

 

Hva er polymerer?
Polymerer er syntetiske eller naturlige forbindelser som består av kjedeformede molekyler. Disse er bygd opp av repeterende strukturelle enheter dannet av mindre molekyler.

Eksempler på syntetiske polymerer er polyetylen, polyvinylklorid og polyamid. Naturlige polymerer omfatter blant annet cellulose, proteiner og kautsjuk. De fleste polymerer er organiske, men også uorganiske finnes, som mange naturlige silikater, glass, plastisk svovel m.fl.

(Kilde: Store norske leksikon).

 

Fra salt til olje
Wintershall ble etablert i 1894 for å drive utvinning av salt fra gruver. En av grunnleggerne het Carl Julius Winter, og hall er et gammelt tysk ord for salt.

I 1930 ble det tilfeldigvis oppdaget olje i en av gruvene, og på begynnelsen av 1950-tallet fant selskapet også gass.

Wintershall er 100 prosent eid av kjemikonsernet BASF, og står ifølge produksjonsdirektør Alv Bjørn Solheim i Wintershall Norge for 30 prosent av inntjeningen til BASF-gruppen.

Selskapet har pekt ut Norge og Russland som sine viktigste satsingsområder innenfor utvinning av olje og gass, og halve letebudsjettet er satt av til virksomheten i Norge, opplyser han.