Artikkel

Nå ryker hemmelighetene til de mystiske, porøse fjellryggene

Utsirahøyden, Lars Riber
Lars Riber med en prøve av grunnfjellet under Utsirahøyden. Forskning på dette feltet kan føre til at man får opp mer olje fra enkeltbrønner og mer kunnskap om fortidens klima og planteliv, samt gi tryggere tunnel-planlegging. Foto: Gunhild M. Haugnes/UiO Bruk bildet.

Nå ryker hemmelighetene til de mystiske, porøse fjellryggene

Forskning på forvitret grunnfjell i Nordsjøen kan gi bedre utnyttelse av oljefeltene og ny kunnskap om fortidas klima.

Så langt har oljebransjen nøyd seg med å ta opp olje fra konvensjonelle karbonat- og sandsteinsreservoar. Men ny forskning på forvitring av grunnfjellet under sedimentene på Utsirahøyden viser at det også kan være mulig å ta opp olje fra forvitret granitt.

– En stor del av grunnfjellet er ikke tett, men porøst, nesten som en Stratos-sjokolade. Det betyr at oljen kan trenge inn i porene, sier Lars Riber, forsker ved Institutt for geofag.

Utsirahøyden midt i smørøyet

Utsirahøyden ligger midt i de store oljefeltene i Nordsjøen, rundt 20 mil vest for Stavanger. Denne høyden er aktuell for oljeutvinning og huser også de store oljefeltene Johan Sverdrup og Edvard Grieg.

Utsirahøyden
Utsirahøyden ligger i dette området i Nordsjøen. Illustrasjon: Wikimedia Commons

Her er det funnet olje i hovedreservoaret, men i 2009 ble det også funnet olje i grunnfjellet under.

Riber har siden 2011 studert reservoaregenskapene til grunnfjellsbergartene på Utsirahøyden for å forstå disse prosessene bedre.

– Man hadde allerede på 70-tallet en anelse om at det kunne være porøse grunnfjellsbergarter dypt under havbunnen i Nordsjøen, men den gang hadde man ikke finansiering til å gå videre med det. Dermed ble ikke reservoarpotensialet i grunnfjellet undersøkt videre.

Oljefjellet var en fjellrygg på land

I Trias–Jura-perioden for 241 til 145 millioner år siden, var Utsirahøyden trolig en fjellrygg. Nå ligger den begravet rundt to kilometer under havbunnen.

– Den gang lå Norge lenger sør enn nå og hadde et subtropisk klima som kan sammenlignes med det sørøstlige USA i dag, sier Riber, som påpeker at det er mye vi ikke vet om de geologiske prosessene i juratiden.

Utsirahøyden, Lars Riber
I store deler av jordens mellomalder (Mesozoikum) var Utsirahøyden ved overflaten, og grunnfjellet ble utsatt for forvitring i et subtropisk klima som kan minne om det man finner sør i USA i dag. Millioner av år med forvitring førte til dannelsen av en tykk forvitringsmantel (regolitt) og overliggende jordbunnsprofil. Ved overgangen fra Jura til Kritt ble Utsirahøyden dekket av hav. Selv om mye av forvitringsmantelen ble erodert, ble enkelte lommer med forvitret grunnfjell bevart under det som i dag er ca. to kliometer med sedimentære avsetninger. Det porøse og forvitrede grunnfjellet har vist seg å være reservoarer for petroleum. Illustrasjon: Lars Riber

Bergarter som blir utsatt for slike klimaforhold, vil forvitre som følge av kjemiske reaksjoner mellom berget og regnvannet som trenger ned i sprekker.

Opprinnelige mineraler brytes ned og nye dannes - blant annet leiremineraler.

– Samtidig ser vi at bergarter som tidligere var kompakte og tette granitter, ble til et porøst materiale, også kalt regolitter. Og i disse kan da væske som vann eller olje lagres eller strømme gjennom.

Dette kan i neste omgang føre til at man får mer opp av en oljebrønn enn tidligere – noe som kan være både kostnads- og miljøbesparende.

Samarbeid med Lundin Norway

I doktoravhandlingen sin fra i fjor, som er et samarbeid mellom Institutt for geofag og oljeselskapet Lundin Norway, sammenlignet Riber funnene fra det forvitrede fjellet på Utsira-høyden med tilsvarende forvitringsprofiler (regolitter) fra landområder i Sør-Sverige og Bornholm.

– I Georgia i USA har vi sett moderne regolitter som har den samme utviklingen som det vi ser i kjerneprøvene fra grunnfjellet fra Utsirahøyden.

LES OGSÅ: Nyttig geo-app over geologi og berggrunn: Er du interessert i den geologiske historien til området du befinner deg i og har en iPhone/iPad?

Han mener én måte å lære om fortidens klima på, er å undersøke hvor i verden man i dag finner samme type forvitring som i kjerneprøvene fra Utsirahøyden.

Utsirahøyden, Lars Riber
Prøver fra Utsirahøyden. Foto: Gunhild M. Haugnes/UiO Bruk bildet.

– Kaolinitt er et eksempel på et leiremineral som ikke dannes ved overflateforvitring i Norge i dag på grunn av det kalde klimaet. Men det ble dannet da klimaet var mildere og fuktigere.

Tunnel-planlegging og planter

Riber mener ytterligere forskning på slike grunnfjellbergarter i Norge vil kunne gi mer kunnskap om hvordan klimaet var i tidligere tider og hvilke vekster man hadde den gang.

– En av opponentene mine på disputasen, professor Steven Driese fra Baylor University i Texas, syntes dette var så interessant at han ville forske videre på vårt materiale. Han mener å kunne se røtter i de kjerneprøvene av grunnfjellet vi har sendt. Kanskje kan det føre til at vi vil finner ut mer om plantelivet den gang – og de historiske prosessene forøvrig.

Samtidig mener han kunnskap om hvordan grunnfjell forvitres også vil være nyttig i planlegging av tunneler i Norge.

– Porøse og leirrike bergarter kan skape trøbbel for tunnelbygging og utgjøre en sikkerhetsrisiko. Mer kunnskap om forvitring av grunnfjell kan derfor ha stor betydning, mener Riber.

Les også på Titan.uio.no:

Ny kunnskap om propper i rør er viktig for industrien: Sand og vann kan være forbløffende komplisert

Vil forstå energiene i havet: Forskning på flerfasestrømmer i oljerør og utvikling av datasystemet Olga har bragt Norge inn i verdenseliten innen olje- og gass-industrien

Simulerer oljesøl under arktisk is

Kontakt:

Forsker Lars Riber ved Institutt for geofag

Mer informasjon:

Altered basement rocks on the Utsira High and its surroundings, Norwegian North Sea

Tags: 

Skriv ny kommentar

Verifiser deg (din epost-adresse vil ikke bli vist offentlig)

Les også

Sunniva Rose foran CACTUS-detektoren ved UiOs syklotronlaboratorium

Styrker argumentene for thorium som kjernebrensel

FNs klimapanel peker på tre teknologier som kan bidra til å løse de globale klimaproblemene. – Her i Norge driver vi med «cherrypicking», sier kjernefysiker Sunniva Rose. – Det skal liksom ikke snakkes om kjernekraft. Hun gjør det likevel.