Vanninsprøyting for økt utvinning
I estimater for reserver gis det ett tall for opprinnelig tilstedeværende olje, og ett for opprinnelig utvinnbar olje. Som regel er mengden opprinnelig tilstedeværende et relativt statisk tall, mens mengden utvinnbar olje kan endre seg over feltets levetid. Ved å utvikle og ta i bruk ny teknologi kan man øke andelen utvinnbar olje, eller utvinningsgraden. [REMOVE]Fotnote: https://www.npd.no/fakta/publikasjoner/rapporter/ressursrapporter/ressursrapport-2017/teknisk-potensial-enda-mer-a-hente/
Gjennomsnittlig utvinningsgrad for olje fra felt på norsk sokkel er i underkant av 50 prosent, med en målsetting om at den skal økes ytterligere. For reservoarer med særlig gode egenskaper kan utvinningsgraden for olje komme opp mot 70 prosent, mens gass ofte har enda høyere utvinningsgrad. Til sammenligning har anslaget for Ekofisks utvinningsgrad økt fra opprinnelig 17 prosent i 1972 til over 50 prosent per 2019, og med 1 134 millioner Sm³ tilstedeværende olje vil hver øket prosent utvinningsgrad gi enorme verdier.
Ettersom utvinning av olje foregår, vil blant annet trykket i reservoaret gå ned. Når vanninnsprøyting tas i bruk pumpes store mengder vann under oljen for å øke trykket i reservoaret. Prinsippet er at vannet presser oljen framfor seg, og bidrar til å holde oppe oljeproduksjonen. Vann er tyngre enn olje, så den beste effekten av vanninnsprøyting får man ved å pumpe inn vannet under oljen. Vannet fortrenger oljen samtidig som det bidrar til økning av trykket i reservoaret. Det økte trykket vil i sin tur føre til økt produksjon. Vanninnsprøyting har i flere tilfeller gitt en vesentlig økning i utvinningsgrad i forhold til det som opprinnelig ble estimert.
Effekten av vanninnsprøyting avhenger av forhold i reservoaret, som vannkvalitet, bergartsegenskaper, temperatur og trykk. Det er ikke alltid enkelt å forutsi hvilken effekt vanninjeksjon vil ha i et reservoar, og man har flere ganger fått seg overraskelser etter å ha startet med vanninjeksjon.
Ved et tidspunkt vil kostnadene ved utvinning bli for store, og produksjonen på feltet stenges ned. Dette avhenger av forholdet mellom oljepris og operasjonskostnader og flere ganger har opprinnelige nedstengningstidspunkter blitt skjøvet ut i tid.
Alle reservoarbergarter er porøse, det vil si at det er små hulrom i bergarten som kan fylles med olje, gass og vann. Kalkstein er porøs, og kan inneholde store mengder olje og gass, men gjennomstrømningsevnen (permeabiliteten) er lav.
Kalkreservoarer og vanninnsprøyting
Kritt, som er en variant av kalkstein, er som bergart kjennetegnet ved at den er myk akkurat som tavlekritt. Generelt kjennetegnes kalkstein av å ha dårlige produksjonsegenskaper og dermed relativt lav utvinningsgrad.[REMOVE]Fotnote: Faktahefte 2005 Norsk petroleumsverksemd, s. 42. Kritt kan være veldig porøst og kan inneholde mye olje og gass, men gjennomstrømningsevnen er ofte lav. Det tar derfor lang tid å utvinne olje og gass fra et reservoar av kalkstein.[REMOVE]Fotnote: https://www.npd.no/fakta/nyheter/generelle-nyheter/2011/Ekofisk-fyller-40/Forskningsprogrammet Joint Chalk Research (JCR) ble etablert i 1980 av Oljedirektoratet og den danske Energistyrelsen, sammen med rettighetshaverne til krittfelt i Nordsjøen. Fokus skulle være problemstillinger og utfordringer rundt krittreservoarer med mål om å øke utvinningen.[REMOVE]Fotnote: Kristin Henanger Haugen: Lenge leve kritt, Norsk sokkel nr.1 2004. s. 23.
I tillegg til vanninjeksjon gir kompaksjonen (bergarten presses sammen som følge av at store mengder olje produseres) av de myke krittbergartene trykkøkning og dermed ekstra driv til dreneringen av feltet. Men etter hvert vil trykket synke slik at produksjon, utelukkende ved hjelp av trykkstøtte, blir vanskeligere. Studier har vist at høy reservoartemperatur har gitt gode forhold for injeksjon av sjøvann.
Kalkstein er lett oppløselig, til forskjell fra bergarter som gneis og granitt. Overalt i verden der det er kalkstein, løser mineralet seg lett opp. CO2 i vann gjør vannet surt og løser opp mineralene i kalkstein.[REMOVE]Fotnote: https://titan.uio.no/node/2324Ved injeksjon av vann i kalksteinreservoarer vil det skje en grad av oppløsning av kalksteinen, og dette kan bidra til innsynkning av havbunnen.