Økt oljeutvinning: Hva har IOR-senteret oppnådd etter åtte år?

Et av målene for forskningen ved IOR-senteret er oppskalering av gjenvinningsmekanismen observert på pore- og kjerneskala til feltskala. Det viktigste på poreskala er å identifisere mekanismene som påvirker transport av olje ved hjelp av eksperimenter og numerisk modellering, og deretter å evaluere om disse mekanismene er viktige på kjerneskala. Poreskalasimulatoren er et viktig verktøy i dette arbeidet.

I 2020 og 2021 har våre forskere arbeidet med å forbedre dokumentasjonen og brukergrensesnittet til den numeriske modellen BADChIMP for å gjøre den enklere å bruke for et større publikum. Vi vil også gi ut en manual for grunnleggende bruk av BADChIMP-koden.

IORCoreSim er et verktøy for å simulere effekten av vanninjeksjon med lavt saltinnhold og polymerflømming for oljeutvinning. For arbeidet med simulatoren vant doktorgradsstipendiat Oddbjørn Nødland og seniorforsker Arild Lohne ved NORCE SR-banks innovasjonspris 2018.

Sammen har Lohne og Nødland utviklet et simuleringsverktøy med potensial for store positive virkninger for oljeindustrien. IORCoreSim kan bidra til å minimere bruken av polymer og dermed spare miljøet og maksimere utvinningen av eksisterende oljereservoarer.

Flere av våre industripartnere bruker verktøyet allerede.

IORSim er et høyteknologisk verktøy som vil bidra til å effektivisere og forbedre oljeutvinningen i eksisterende felt. IORSim leser ut-signal fra ECLIPSE, sporstoffer, IOR-kjemikalier og temperatur langs strømningsfeltene definert av reservoarsimulatoren.

I desember 2019 hadde vi vårt første brukerkurs i IORSim. I 2020 ble den andre versjonen av IORSim utgitt.

OPM er et samarbeid der målet er å utvikle simuleringsverktøy for strøm i porøse medier basert på åpen kildekode. Målet med initiativet er å etablere et bærekraftig miljø for utvikling av en effektiv og godt vedlikeholdt programvarepakke.

OPM oppmuntrer til innovasjon og samarbeid mellom både akademia og industri; den er i bruk på felt over hele verden, inkludert fem felt på norsk sokkel så langt. Programforbedringer utviklet av forskere ved IOR-senteret er inkludert i utgivelsesversjoner to ganger i året.

Ved IOR-senteret har ett av hovedmålene vært å minske gapet mellom forskning på lab og de faktiske forholdene på felt. Formålet med den siste storskalatesten forskerne gjennomførte, vår å studere assosiative polymerer, for å forstå polymerretensjon, polymerforplantning og termisk aktiveringsmekanisme bedre.

Storskalatesten som ble utført hos Halliburton er et integrert prosjekt mellom serviceselskaper, operatører og leverandører av kjemikalier (BASF og SNF). Testene har ført oss ett skritt nærmere feltpilot.

Sporstoffene utviklet ved IFE kan måle reservoaregenskaper og forholdene under oljeproduksjon. Den viktigste faktoren er oljemetningen, enten i det flømmede området mellom brønner eller i nærbrønnområdet ut til rundt 10 meter fra brønnen (enkeltbrønnsundersøkelser).

Metodene som brukes i dag for å bestemme oljemetningen i et felt består i at man henter prøver av reservoarstein opp fra feltet og gjør analyser på disse i laboratorier på land. Der forsøker de å kunstig gjenskape forholdene som er i felt. Men da er det mange faktorer som blir forandret. Blant annet blir trykk, temperatur og kjemi påvirket av de endrede omgivelsene som er på land sammenlignet med de som er nede i reservoaret.

Ved å ta laboratoriet ned i brønnene, vil man få analyser som er tilpasset de nøyaktige forholdene som er i de enkelte feltene.

I 2001 ble såkalte ensemble-baserte dataassimileringsmetoder brukt i petroleumsforskning ved IRIS (nå NORCE) for første gang. Siden den gang har NORCE drevet omfattende forskning innen feltet og tilnærmingen anses nå som verdensledende.

Forskere ved IOR-senteret har utviklet en ny tilnærming og arbeidsflyt for å assimilere både produksjonsdata og seismiske data. Arbeidsflyten inkluderer generering av reservoarmodeller, datakomprimering, usikkerhetskvantifisering av seismiske data, adaptivt utvalg av målinger og bruk av en gjentakende ensemble-basert metode.

Våre forskere bruker beslutnings- og dataanalytiske tilnærminger for å identifisere og verdsette relevante data i IOR-sammenheng. Value-of-Information-analyse evaluerer fordelene ved å samle inn tilleggsinformasjon før du bestemmer deg for om du skal investere i dette.

Forskerne våre vil bygge et syntetisk datasett som etterligner beslutningskontekstene til IOR-operasjoner med geologisk usikkerhet. Det vil tjene som testobjekt for ulike tilnærminger til datascreening. Etter å ha etablert et solid konsept, håper vi å demonstrere metoden på en reell feltapplikasjon i løpet av 2021.

Bærekraftige løsninger blir stadig viktigere i petroleumsindustrien. For å imøtekomme dette behovet har vi innlemmet et miljørisikovurderingsprosjekt (ERA) i alle våre aktiviteter. Formålet med prosjektet er å utvikle og iverksette nye risikoanalysemetoder og modeller, egnet for de nye IOR-løsningene utviklet ved senteret.

I 2020 startet forskerne våre innledende studier av feltspesifikke miljøpåvirkninger. I år og neste år fortsetter arbeidet med ERA for smart vann/polymerflømming. I tillegg skal vi utvikle en metode for å kvantifisere utslipp til luft fra IOR/EOR-løsninger.

Universitetet i Stavanger har etablert seg som ledende innen forskning og utdanning i petroleum- og offshoreteknologi. Universitetet har tiltrukket seg studenter fra hele verden de siste 15 årene. IOR-senteret er en viktig del av dette. I løpet av senterets levetid vil vi utdanne 29 doktorgradsstudenter og 18 postdoktorer – langt flere enn opprinnelig planlagt.

For å sikre at våre ph.d.-kandidater også får relevant praksis under opplæringen, var vårt mål at alle kandidater skulle ha én veileder fra industrien. Vi oppfordret også våre industripartnere til å invitere stipendiatene til korte forskningsopphold.

Den årlige IOR-konferansen ved Universitetet i Stavanger har blitt en arena for akademia, forskningsinstitusjoner og industri. Her deles kunnskap, nye samarbeidsprosjekter skapes og deltagerne får en oppdatering på det siste innen IOR-forskning. Siden starten har 200-300 deltatt hvert år. Konferansen har de siste årene hatt en egen sesjon hvor masterstudenter og stipendiater ved UiS har hatt muligheten til å holde korte presentasjoner.

Som et av forskningssentrene for petroleum i Norge forventer regjeringen at IOR-senteret gjennom langsiktig forskningsinnsats på høyt internasjonalt nivå skal løse utfordringer knyttet til utnyttelse av petroleumsressursene. I dette arbeidet har IOR-senteret tilstrebet et nært samarbeid med nasjonale myndigheter som Oljedirektoratet (OD) og Olje- og energidepartementet (OED). Gjennom tett samarbeid har vi bidratt til å gjøre oljeutvinningen på norsk sokkel mer effektiv og mer skånsom for miljøet.

Prisen deles ut under IOR-konferansen og går til en ung forsker som utmerker seg innen feltet. Prisen har fått navnet etter professor emeritus Svein Skjæveland. Siden 1970-tallet har han, gjennom sin forskning og kompetanseutvikling innen petroleumsfaget, på sin måte bidratt til å øke utvinningen fra oljefeltene. Skjæveland har siden opprettelsen av IOR-senteret vært en sentral del av lederteamet.

Én av leveransene til industripartnerne i senteret er et sett med «anbefalte metoder» (recommended practises). Her har vi samlet brukerhåndbøker og «oppskrifter» knyttet til de viktigste forskningsprosjektene våre. Rapportene omfatter alt fra laboratoriearbeid til programvare. Etter senterets slutt vil rapportene ligge tilgjengelig på hjemmesiden vår.