4D-seismikk på plass

Systemet kalles for Life of Field Seismic (LoFS) og kan på nøyaktig vis måle endringer i reservoaret over tid for å se hvor det finnes mer olje igjen å utvinne.

Nettverket er forbundet med fiberoptiske kabler, og innsamlede data blir sendt direkte til ConocoPhillips sine kontorer i Tananger for kvalitetskontroll og bearbeiding. Det var det første systemet med fiberoptikk samt verdens største i sin tid, og kostet nesten en milliard å installere, og omtrent 200 millioner kroner å drifte (innsamling og prosessering av seismikk) fram til 2017.

Overvåking av reservoaret

Bevegelser av olje og vann i reservoaret over tid kan overvåkes ved hjelp av LoFS-systemet. Presisjonen og detaljgraden blir bedre enn for vanlig seismikk da nedgravde sensorer både kan måle flere parametre og ligger stille, i motsetning til sensorer som blir slept etter et skip. Derfor er det lettere å registrere små endringer i reservoaret over tid.

Inngående overvåkning av endringer i reservoaret er særlig viktig når det foregår innsprøyting av vann og andre tiltak med mål om å øke utvinningsgraden. Ved hjelp av LoFS kan man følge med på hvilken effekt for eksempel vanninnsprøyting har over tid. Effekter av havbunnsinnsynkning kan også studeres.

Innsynkningen kommer av at kalksteinen i berggrunnen komprimeres ettersom utvinning av olje og gass pågår og trykket i reservoaret faller. Vanninnsprøyting bidrar både til å holde oppe reservoartrykket, men kan også bidra til oppløsning av kalksteinen og dermed innsynkning. En effekt av innsynkningen er at utvinningsbrønner og injeksjonsbrønner blir deformert raskere enn ellers, og det må bores nye. Seismikk brukes i prosessen med å beslutte hvor nye brønner skal bores, for å få utvunnet olje som er blitt liggende igjen.[REMOVE]Fotnote: Ekofisk time-lapse seismic – a continuous process of improvement, first break volume 29, September 2011.

Sky av gass

En grunn til at sensorer ble installert på havbunnen er at deler av Ekofisk- og Valhall- reservoarene har en gass-sky i over reservoaret som vanskeliggjør avbildning.[REMOVE]Fotnote: Larsen, André: Gas in overburden on Ekofisk, Masteroppgave Universitetet i Stavanger 2007.

Tradisjonell seismikk skjer via kabler og sensorer som slepes av skip på havoverflaten, og da er det ofte en utfordring å få en tydelig avbildning av reservoaret under gass-skyen. Seismikk med fire komponenter (4C seismikk) kan fange opp skjærbølger (S-bølger) i tillegg til trykkbølger (P-bølger). Skjærbølger er bølger som har svingeretning på tvers av bølgeretningen og forplanter seg ikke i vann og når dermed ikke sensorer ved havoverflaten. Sensorer installert på havbunnen kan derimot registrere skjærbølger direkte i undergrunnen, og ettersom skjærbølgene også er upåvirket av gass-skyen gir det mulighet for å få ut mer informasjon om reservoaret under.

3D er betegnelse på seismikkdata i tre dimensjoner som gir et bilde av reservoaret på et gitt tidspunkt mens 4D viser endringer over tid. På Ekofisk ble det gjort 3D seismiske undersøkelser i 1989, og med nye innsamlinger i 1999, 2003, 2006 og 2008 fikk man såkalt 4D seismikk.[REMOVE]Fotnote: Folstad, Per Gunnar: Monitoring of the Ekofisk field with 4D seismic data from a permanently installed seafloor system. Abstracts IOR Norway 2016. https://www.uis.no/getfile.php/13270844/IOR-senter/Abstracts%20IOR%20NORWAY%202016.pdfErfaringer fra disse undersøkelsene ble brukt i testing av LoFS- systemet før installering i stor skala.[REMOVE]Fotnote: LoFS-prosjektet: Klart for permanente kabler på Ekofisk, Pionér nr. 1 2009. Det ble gjort tester av kabler basert både på fiberoptisk og elektronisk teknologi.[REMOVE]Fotnote: Ny teknologi: Tester ut permanent seismikk. Nordsjøpionér nr. 5 2008. s. 3. 4C seismikk registrerer partikkelbevegelser i tre retninger ved hjelp av geofoner, og trykkendringer i vannlaget med hydrofon. Til sammen utgjør dette fire komponenter.

LoFS Systemet gir mulighet for å samle inn data regelmessig og med høy presisjon som viser endringer over tid. Det gjøres vanligvis to seismiske undersøkelser årlig ved hjelp av LoFS. I perioden mellom de aktive innsamlingene kan også sensorene brukes til passiv innsamling, det vil si at de registrerer blant jordskjelv og andre bevegelse på havbunnen.

Fiberkabel som forutsetning for LoFS

En forutsetning for et fungerende system for LoFS seismikk er systemer for rask databehandling og overføring. Informasjon innhentet i forbindelse med seismikk utgjør store datamengder, og det er en stor fordel å få overført og behandlet disse så raskt som mulig. For å analysere materialet tas det i bruk matematiske og fysiske modeller. Ved hjelp av avanserte dataverktøy og kraftige datamaskiner analyseres store mengder innsamlede data, og ut fra materialet settes det opp tre- og firedimensjonale bilder av reservoaret Disse bildene kan hentes fram på arbeidsstasjoner eller gjennomgås i 3D.

Slik bruk av store mengder seismiske data krevde rask datakommunikasjon mellom installasjonene offshore og datasentraler på land. Fiberkabelen NorseaCom-1 mellom Kårstø i Norge og Lowestoft i England ble tatt i bruk i juni 1999. Kabelen ble lagt via flere olje- og gassfelt på norsk og britisk sektor i Nordsjøen, blant annet Ekofisk, Valhall og Ula. Fra 1. august 1999 ble all data – og telefontrafikk mellom Tananger og Ekofisk lagt over fra satellitt til å gå via fiberkabelen.[REMOVE]Fotnote: Fiberkabel – nå og for framtiden, EkofiskNytt nr. 15, 1999. Fiberkabelen var den første mellom Skandinavia og England, og den første kommersielle telekabelen som benyttet oljeplattformer til å krysse store havstrekninger.[REMOVE]Fotnote: Nye driftsformer, Teknisk Ukeblad 17.08.2000. NorSeaCom-1 ble senere en del av kommunikasjonssystemet Tampnet, og tilknyttet et større nettverk for kommunikasjon og overføring av data på tvers av Nordsjøen.[REMOVE]Fotnote: Tampnet Offshore FOC Network – lest 16. mai 2019 på nettstedet http://www.fiberatlantic.com/system/rk94K

I løpet av sommerhalvårene 2004 og 2005 ble den nye plattformen Ekofisk 2/4 M installert på feltet. Opptaksutstyr knyttet til LoFS seismikk ble installert på plattformen Ekofisk 2/4 M, og fra plattformen ble informasjonen sendt via fiberkabel til et prosesseringssenter ved kontorene til ConocoPhillips i Tananger. Eksperter på land kunne dermed etter kort tid analysere og tolke datamaterialet innhentet ved de seismiske undersøkelsene.