Tolket Tordis feil

16.11.2009
Etter oljelekkasjen på Tordisfeltet har Oljedirektoratet gjennomført detaljerte stratigrafiske undersøkelser. Disse viser at Utsiraformasjonen ikke er til stede i området hvor injeksjonsbrønnen på Tordis ble boret.
  • Paleontolog Tor Eidvin og geolog Jon Arne Øverland, Oljedirektoratet

Tordis

Fig. 1: Detaljert bilde som viser utstrekningen av gropen på havbunnen ved Tordis. Målestokk er i meter. Kilde: Statoil.

 

Den 14. mai 2008 ble det varslet om et oljeflak på havoverflaten nær Tordisfeltet. Undersøkelser av havbunnen ble satt i gang, og 30. mai ble det oppdaget en stor grop like ved havbunnsinnretningene på Tordis. Gropen hadde en åpning på 30-40 meter i lengderetningen og var ca 7 meter dyp. (Fig. 1). Det ble observert at oljeforurenset vann strømmet opp fra gropen.

Fig.2 - Last ned pdf

Fig. 2: Kart som viser beliggenheten av de undersøkte brønnene 34/7-2, 34/7-R-1 H og 34/7-12 i Tordisfeltområdet (røde brønnsymboler). Brønnene 34/4-6, 34/4-7, 34/7-1 på Snorrefeltet og 34/8-3A, 34/8-1, 34/8-A-1 H, 34/8-9S på Visundfeltet (sorte og åpne brønnsymboler) er tidligere undersøkt av Oljedirektoratet.


Oljefeltet Tordis ligger mellom Snorre- og Gullfaksfeltene på Tampen i den nordlige delen av Nordsjøen (Fig. 2). Feltet ble påvist og bygd ut av Saga Petroleum. Nå er Statoil operatør. Feltet er bygd ut med flere havbunnsinnretninger som er koblet opp mot Gullfaks C-plattformen. Produksjonen startet i 1994. Oljeproduksjonen fra Tordis har vært fallende i flere år, og en stadig økende del av brønnstrømmen består av vann. Det produserte vannet blir transportert til og separert ut i prosessanlegget på Gullfaks C.

Som et av flere tiltak for å øke oljeproduksjonen fra Tordis, besluttet rettighetshaverne i 2005 å installere et anlegg for havbunnsseparasjon. Dette anlegget ville øke oljeproduksjonen og i tillegg ha en positiv miljøeffekt fordi utslippene av produsert vann fra Tordis ville bli kraftig redusert. Anlegget ble produsert av FMC Technologies og var det første fullskala anlegget i sitt slag i verden.

Bruken av havbunnsseparasjon på Tordis blir sett på som en teknologisk nyvinning som vil kunne få stor betydning for framtidige undervannsutbygginger. Anlegget på Tordis ble satt i drift ved nyttårstider 2008. Separatoren skiller ut vann og sand fra brønnstrømmen. Vannet og sanden blir injisert inn i sandsteinslag som ligger på ca 1000 meters dyp. Eller rettere sagt: ble injisert. Det var injisert oljeholdig vann fra separatoranlegget som strømmet ut fra gropen på havbunnen. Injeksjonen ble stengt ned natt til 31. mai 2008, men da hadde allerede om lag 175 m3 olje lekket ut i havet. Hva gikk galt?

Statoil hadde antatt at det oljeholdige vannet ble injisert og ville bli lagret i Utsiraformasjonen. Injeksjonskonseptet ble basert på at Utsiraformasjonen var til stede som et stort reservoar med stor injeksjonsevne. Utsiraformasjonen, som brer seg ut over store deler av Nordsjøen, ble avsatt i perioden mellom 12,5 og 4,5 millioner år siden.

Formasjonen blir beskrevet som avsetninger som består av porøs og permeabel kvartsrik sand. Slik det er ved gassfeltet Sleipner Øst, over 300 km lengre sør, hvor Statoil injiserer karbondioksid i Utsiraformasjonen.

Etter oljelekkasjen på Tordis har Oljedirektoratet gjennomført detaljerte stratigrafiske undersøkelser. Disse undersøkelsene viser at Utsiraformasjonen ikke er til stede i området hvor injeksjonsbrønnen på Tordis ble boret.

Dette resultatet likner på resultatetene fra et arbeid som Oljedirektoratet deltok i allerede for 10 år siden, og som viste at Utsiraformasjonen på Snorre og Visund, nord og nordøst for Tordis (Fig. 3), også er dårlig utviklet (dvs. bare ca 20-60 m tykk, (Fig. 4.)

Fig.3 - Last ned PDF

Fig. 3: Kart som viser omtrentlig utbredelse av Utsiraformasjonen på Snorre-, Visund- og Tordisfeltet på Tampenområdet i nordlige Nordsjøen. I områdene med lys og mørk gul skravur består Utsiraformasjonen hovedsakelig av lys kvartssand. I området som er gult med grønne stjerner består Utsiraformasjonen hovedsakelig av mørk grønn glaukonittsand. Røde brønnsymboler viser undersøkte brønner i Tordisfeltområdet. Svarte brønnsymboler viser tidligere undersøkte brønner på Snorre- og Visundfeltet. Røde piler viser sedimentenes transportretning. Blå linje viser beliggenhet til et seismisk profil som er vist på Fig. 4.

 

Fig.4 - Last ned pdf

Fig. 4: Øst-vest seismisk profil over Tampen-området i nordlige Nordsjøen som blant annet viser tykkelsen av Utsiraformasjonen på Snorre- og Visundfeltet. Profilets beliggenhet er vist på Fig. 3.

 

I dette arbeidet ble det påvist at oljeselskapenes brønnrapporter og tolkede logger på Snorre og Visund har plassert Utsiraformasjonen ca 100 meter for høyt, i lag som er yngre enn ca 2,75 millioner år, dvs. atskillig yngre enn Utsiraformasjonen. Tilgang til både sideveggs- og konvensjonelle borekjerner var til stor hjelp for undersøkelsene, og dette materiale gjorde det også mulig å datere Utsiraformasjonen i brønner på Snorre og vest på Visund til ca 5 millioner år.

Statoil hadde også sideveggskjerner fra to av de tre undersøkte brønnene i Tordis-området. Analysene viser at Utsiraformasjonen ikke er til stede i de to brønnene som ligger på selve feltet. I disse brønnene ligger sedimenter som er mellom 2,75 og 2,4 millioner år gamle (Nordlandsgruppen) like over sedimenter som er eldre enn ca 26 millioner år (Hordalandsgruppen). I brønnen rett nord for feltet finnes det derimot et tynt lag, 10 meter tykt, som tilhører Utsiraformasjonen. Dette laget er identisk med Utsiraformasjonen på Snorre og vest på Visund og er også datert til ca 5 millioner år.

I tillegg til den informasjonen fossilfaunaen gir, er det i den ene brønnen på Tordisfeltet enda et klart bevis på at Utsiraformasjonen ikke er til stede. I en sideveggskjerne som er tatt nær bunnen av den enheten som StatoilHydro har tolket til Utsiraformasjonen, er det funnet en skarpkantet stein (1.8 x 1.0 cm, Fig. 5) av bergarten kvartsitt. Kvartsitten stammer fra fastlandet, og en slik skarpkantet stein kan bare ha blitt fraktet så langt ut på kontinentalsokkelen i istidene. Undersøkelser av vitenskapelige borekjerner fra Norskehavet viser at disse startet for cirka 2,75 millioner år siden i Nord-Europa, altså lenge etter at Utsiraformasjonen ble avsatt.

stein av bergarten kvartsitt

Fig. 5: Fotografi av en skarpkantet stein av bergarten kvartsitt som ble funnet i en sideveggskjerne nær bunnen av den enheten som Statoil har tolket til Utsiraformasjonen. Steinen stammer fra fastlandet og må være fraktet til tordisfeltområdet i istidene, dvs. lenge etter at Utsiraformasjonen ble avsatt.

 

Fig.6 - Last ned pdf

Fig. 6: Korrelasjon av lithostratigrafiske enheter mellom brønnene 34/4-6 (Snorrefeltet), 34/7-1 (Snorrefeltet), 34/8-1 (Visundfeltet), 34/7-2, 34/7-R-1 H (Tordisfeltet) og 34/7-12 (Tordisfeltområdet) på Tampenområdet i nordlige Nordsjøen. Figuren viser at Utsiraformasjonen blir mye tynnere i retning sydover fra Snorrefeltet (34/4-6, 34/7-1) og Visundfeltet (34/8-1) mot Tordisfeltområdet (34/7-2) og mangler helt på selve Tordisfeltet (34/7-R-1 H, 34/7-12).

 

I Saga Petroleums og Statoils borehullsrapporter og tolkede logger for de tre brønnene i Tordis-området, er de nederste ca 80-100 meter av istidsavsetningene inkludert i Utsiraformasjonen. Dette er altså ikke riktig, og det tilsvarer nøyaktig de samme feiltolkningene som ble gjort med brønnene på Snorre og Visund.

De feiltolkede enhetene inneholder riktignok en del sandlag, men fossilfaunaen viser at disse sandlagene ble avsatt på langt dypere vann enn Utsiraformasjonen. De ble avsatt av undersjøiske slam- og sandstrømmer, og kalles med et fremmedord for turbiditter. Slike turbiditter har vanligvis ikke stor regional utbredelse og har ofte forholdsvis dårlig reservoarkvalitet. Da injeksjonen av oljeholdig vann startet, ble sannsynligvis bare et begrenset volum injisert i disse sandlagene før trykkøkningen førte til oppsprekking av de overliggende leirlagene. Fortsatt injeksjon førte til at oppsprekkingen til slutt nådde havbunnen, og det injiserte vannet strømmet ut.

I 2007 ble et liknende tilfelle med lekkasje rapportert på Visund. På havbunnen under Visundinnretningen ble det observert en opphopning av sedimenter som så ut til å være forbundet med en injeksjonsbrønn for borekaks.

Etter uhellet på Tordis har det, spesielt av miljøorganisasjoner, blitt stilt spørsmål ved om det er trygt å lagre karbondioksyd i Utsiraformasjonen. Formasjonen har mange steder gode reservoaregenskaper og tilsynelatende tett overlagring, men den eneste måten å finne ut av hvor det er trygt å lagre karbondioksid, er grundige geologiske undersøkelser. Men hendelsen på Tordis kan ikke brukes som et generelt argument mot lagring i Utsiraformasjonen, ettersom det er påvist at formasjonen ikke er til stede i området.

En mer detaljert artikkel og rapporten om Oljedirektoratets stratigrafiske studie på Tordisfeltet kan du lese her:

Last ned pdf: