MENY

Doktorgrad om vannsvekkelse

Reidar Inge Korsnes disputerer fredag 23. mars 2007 for Ph.D.-graden ved Universitetet i Stavanger med avhandlingen ”Chemical induced water weakening of chalk by fluid-rock interactions. A mechanistic study”.

Disputasen finner sted kl. 12.15 i auditorium E-164, Kjølv Egelands hus fredag 23. mars.

Prøveforelesningen ”A Comparison of EOR Methods in Sandstone and Carbonate Reservoirs” skjer kl. 10.00 samme dag.

Den såkalte ”water weakening” effekten eller vannsvekkelsen av kalk, som er observert bla. på Ekofisk feltet, er bakgrunnen for Reidar I. Korsnes Ph.D. arbeid. Ekofisk, som det første feltet på norsk sokkel, ble oppdaget høsten 1969 og kom i produksjon allerede i 1971. Under produksjon av olje og gass vil reservoartrykket gradvis avta, og injeksjon av sjøvann i kalkreservoar vil dermed kunne bidra til å opprettholde ønsket trykk, samt fungere som en viktig drivmekanisme for økt oljeutvinning. Etter at en betraktelig innsynking av havbunnen på Ekofisk feltet ble påvist i 1984, startet vanninjeksjonen i 1987. Operatørselskapet samt forskere forventet at innsynkingen ville bli redusert, men problemene med brønn instabiliteter, kompaktering og innsynking fortsatte også etter at reservoartrykket på grunn av vanninjeksjonen begynte å øke. Innsynkingen av havbunnen var ikke bare forårsaket av kompaktering av reservoaret pga. poretrykksreduksjon, men også et resultat av en vannsvekkelse av selve kalkformasjonen.

Siden 1980 har det foregått en bred kalkforskning generelt, og særlig er kalkens mekaniske egenskaper blitt undersøkt. Ulike mekanismer bak det velkjente vannsvekkelsesfenomenet har blitt foreslått, og mekanisk stabilitet av kalk har ofte blitt relatert til kapillære krefter, som vil bidra til en betydelig kohesjon mellom kalkkornene. Selv om kalk generelt er lavt løselig i vann er kjemiske effekter blitt nevnt av flere forskningsmiljøer, men i høy grad avvist som en mekanisme bak vannsvekkelsen av kalk.

Flere av de studiene, som er rapportert de siste tiårene, er basert på laboratorieforsøk utført med ferskvann ved rom temperatur. Kalkreservoar på norsk sokkel har derimot en reservoar temperatur mellom 90 og 130°C og blir injisert med sjøvann. En stor del av Korsnes sitt arbeid, har derfor vært å designe testforsøk utført ved aktuelle reservoar temperaturer med ulike sjøvanns komposisjoner, for på den måten isolere observerte effekter på kalks mekaniske egenskaper opp mot sjøvannets kjemiske komposisjon.

I avhandlingen fokuseres det på kjemiske effekter bak vannsvekkelsen av kalk som en følge av kjemiske interaksjoner mellom ioner i sjøvann og kalkoverflaten ved reservoar temperatur. Eksperimentelle resultat fra avhandlingen viser at komposisjonen til sjøvannet, som injiseres i kalkreservoar, kan være av stor betydning for den observerte vannsvekkelsen av kalkformasjonen, og en overordnet konklusjon fra Korsnes sitt Ph.D. arbeid er derfor at kjemiske aspekter må tas i betraktning ved utarbeiding samt oppgraderinger av reservoarmodeller for injeksjon av sjøvann i svake kalkreservoarbergarter.

Reidar Korsnes kommer fra Brattvåg, Haram kommune, Møre og Romsdal, og tok sivilingeniørgraden i petroleumsteknologi i 2000 ved Høgskolen i Stavanger. Han har arbeidet som avdelingsingeniør på Høgskolen i Stavanger fram til han startet på Ph.D. graden på UiS.

Veiledere og faglig ansvarlige for arbeidet har vært professor Rasmus Risnes og professor Tor Austad (UiS). Vurderingskomiteen består av Professor Knut Bjørlykke (Universitetet i Oslo), førsteamanuensis Ida Lykke Fabricius (DTU, København, Danmark) og førsteamanuensis Runar Bøe (UiS).

Disputasen ledes av Instituttleder Svein M. Skjæveland, Institutt for petroleumsteknologi, Det teknisk-naturvitenskapelige fakultet.