Fra svart skifer til svart gull

N?r olje og gass har en s? framtredende rolle i norsk industri og ?konomi, burde det v?re en del av allmenndannelsen ? vite litt mer om hvordan dette r?stoffet blir til.

Oljemigrasjon begynner i modne kildebergarter, som er dypt nok begravd til at kerogen kan bli omformet til petroleum. Olje og gass str?mmer oppover gjennom de mest gjennomtrengelige por?se lagene og gjennom sm? sprekker i skiferne. Til slutt fanges de av en ugjennomtrengelig takbergart. (Illustrasjon: St?le Skogstad/Knut Bj?rlykke)

Av Harald Hornmoen
Publisert 1. feb. 2012

Det sier Knut Bj?rlykke, professor ved Institutt for geologi. I en rekke ?r har instituttet v?rt ledende internasjonalt i petroleumsgeologisk forskning, i tett 澳门葡京手机版app下载 med oljeindustrien.

Nordmenn har et ambivalent forhold til oljeindustrien p? grunn av milj?sp?rsm?l og fordi den er dominerende i forhold til annen norsk industri. Folk vil gjerne motta pengene derfra, men de ?nsker liksom ikke ? vite for mye om industrien og den naturlige geologiske prosessen som f?rer til at oljen blir til, sier Bj?rlykke.

Hvordan dannes egentlig olje? Og p? hvilken m?te bidrar forskningen ved Institutt for geologi til ? effektivisere oljeleting og produksjon?

Illustrasjonsfoto

Eksempel p? porer mellom mineraler i sandstein som kan fylles med olje. Fra reservoar p? Haltenbanken, ca. 5 km dyp.

Oljen dannes

Olje dannes i sediment?re bergarter, s?kalte kildebergarter, som inneholder mye organisk materiale. Dette materialet har gjerne blitt avsatt i et stillest?ende omr?de p? havbunnen (med lite oksygen), for s? ? bli dekket av nye lag med avleiringer. P? grunn av mangelen p? oksygen blir alger og annet organisk materiale bare delvis brutt ned og bevart i sedimentlagene.

I Nordsj?en kommer det meste av oljen fra svart (leir)skifer, som er anslagsvis 150 millioner ?r gammel. Gradvis blir det organiske materialet til et sammenpresset materiale som kalles kerogen. Ved en temperatur p? 100140 deg.C (eller en dybde p? 34 kilometer), begynner kerogen ? bli omformet til olje som presses ut av skiferen p? grunn av trykket. Kildebergarter som opprinnelig inneholdt mye alger og plankton, gir mest olje, mens materiale fra land og fra lag med kull, gir mest gass. Hvis temperaturen stiger til over ca. 160 deg.C, vil oljens store molekyler brytes ned til mindre gass-molekyler. N?r olje omformes til gass ved h?y temperatur, kalles det ?cracking?.

Olje og gass (petroleum) er lettere enn vann og vil derfor str?mme (?migrere?) oppover gjennom de mest gjennomtrengelige por?se lagene og gjennom sm? sprekker i skiferne. Til slutt fanges de av en ugjennomtrengelig type bergart (?cap rock?), som danner en ?felle? som hindrer petroleum fra ? migrere videre oppover.

Viktig ? forutsi por?sitet

Det meste av oljen som produseres i dag, blir hentet ut ved ? bore i sandsteiner og kalksteiner. I motsetning til skifer er disse s?kalte reservoarbergartene por?se og gjennomtrengelige nok til at rimelige mengder med olje og gass kan str?mme til br?nnen.

Por?siteten bestemmer hvor mye olje en bergartmasse kan romme, mens permeabiliteten (gjennomtrengeligheten) er et m?l p? hvordan oljen str?mmer fra pore til pore. I reservoarbergarter som befinner seg p? moderate dybder (1,53,5 km), er por?siteten og permeabiliteten vanligvis tilfredsstillende. P? st?rre dybder, ned til 5 km, kan sandsteinene bli s? lite por?se at det er umulig ? drive en ?konomisk produksjon selv om det forekommer store mengder med olje. Ogs? p? disse dybdene kan det imidlertid finnes steiner med den n?dvendige por?siteten. Nye funn p? Haltenbanken av oljeselskapet Saga er eksempler p? dette.

Mange av de store oljefeltene i Nordsj?en som ble funnet f?rst, ligger p? moderate dybder med h?y por?sitet og permeabilitet. Men siden oljeleting n? i st?rre grad foreg?r lenger ned, er det blitt viktigere ? kunne forutsi egenskapene ved reservoarbergartene f?r eventuell pr?veboring. Ogs? for ? kunne produsere en s? stor del av oljen som mulig, er det avgj?rende ? bestemme bergartenes egenskaper n?yaktig.

Hver br?nn koster ca. 100 millioner kroner. N?r oljeselskapene satser s? mye penger, vil de gjerne minimalisere risikoen for ikke ? finne olje. Jo bedre modeller man kan utvikle for ? forutsi por?sitet, dess bedre prognoser kan man lage p? forh?nd og dermed redusere denne risikoen, sier Bj?rlykke.

Med sin forskergruppe har han v?rt internasjonalt ledende p? dette feltet i en rekke ?r. Gruppa har forsket p? reservoarbergarter i b?de den norske og engelske delen av Nordsj?en, p? Haltenbanken og i Barentshavet. Selv om det gjenst?r en del forskning f?r man kan foreta helt p?litelige beregninger, er det gjort betydelige framskritt n?r det gjelder ? forst? de geologiske prosessene som reduserer por?siteten i sandsteiner.

Mye av den samme kompetansen innen mineralogi og str?mning av vann i bergarter og sedimenter bruker ogs? instituttet i sin milj?forskning.

?Fingeravtrykk? r?per opprinnelse

Det ? forst? hvordan et reservoar er blitt fylt med olje, har ogs? stor betydning for planleggingen av en effektiv leting og produksjon. Ved Institutt for geologi gir forskningsomr?det petroleum geokjemi innsikt i hvordan oljen ?migrerer? fra kildebergarten til reservoarbergarten.

Ved detaljerte analyser av de kjemiske forskjellene i sammensetningen av oljen i reservoarer, f?r man ?fingeravtrykk? som kan brukes til ? bestemme hvor oljen kommer fra.

Noen av molekylene fra det opprinnelige organiske materialet overlever i prosessen n?r olje blir dannet, og analyser av disse ?biomark?rene? kan anvendes til ? bestemme hvilken type kildebergart som oljen i ulike oljefelt stammer fra. Tidligere ble det for eksempel antatt at feltene Snorre, Statfjord og Gullfaks ble fylt med olje fra det samme omr?det. Men i et doktorarbeid som nylig ble forsvart ved Universitetet i Oslo, viste forskjeller i ?fingeravtrykkene? at oljen p? disse feltene har str?mmet inn fra forskjellige retninger. Resultatene av dette arbeidet til Idar Horstad har stor betydning for videre leting i omr?det.

Ved det geokjemiske laboratoriet ved Institutt for geologi er det utviklet teknikker som viser hvordan sammensetningen av olje som har str?mmet inn i reservoarene, har endret seg over tid. Variasjoner i oljesammensetningen kan benyttes til ? tolke m?ten reservoarene ble fylt p?, noe som danner grunnlag for en mer effektiv produksjon.

Instituttet har ogs? en aktiv forskningsgruppe i geofysikk, et fagomr?de som er et viktig hjelpemiddel i oljeletingen.

Forholdet til oljeselskapene

Denne forskningen ved Institutt for geologi er blitt st?ttet ?konomisk av selskaper som BP Norge, Saga, Statoil og Hydro. Selskapene f?r mye igjen for 澳门葡京手机版app下载et med instituttet: I et forskningsprosjekt finansiert av BP ble geokjemiske prinsipper pr?vd ut p? Ula-feltet, og resultatene av disse unders?kelsene bidro til en ?kning av produksjonen med 10 prosent, eller 1 milliard kroner, etter beregningene til BP.

If?lge Knut Bj?rlykke er et n?rt 澳门葡京手机版app下载 med oljeselskapene viktig for universitetene, ikke bare p? grunn av finansieringsmulighetene, men ogs? fordi de slik kan f? lettere tilgang til oljeselskapenes databaser. Boringer gir pr?ver fra forskjellige dyp der temperatur, trykk og sammensetning av vannet er kjent, slik at man har et godt grunnlag for ? modellere hvordan sedimenter blir omformet. Mye av det som betraktes som generell geologisk kunnskap er basert p? data fra oljeindustrien.

Geologi er i en enest?ende situasjon fordi det er liten forskjell p? grunnforskning og anvendt forskning i dette faget, hevder Bj?rlykke. For oss er det grunnforskning ? forst? hvordan l?s sand og grus blir til fast stein. Vi ville ha arbeidet med de samme prosessene selv om vi ikke hadde noen oljeindustri, men vi ville ikke ha hatt s? stor fokus p? det og heller ikke s? store ressurser. Anvendt forskning ved v?rt institutt bidrar i stor grad til ? finansiere laboratorier og utstyr som ogs? benyttes i grunnforskning.

Mange vil mene at uavhengighet er en forutsetning for god grunnforskning.

Ogs? den anvendte forskningen b?r ha en viss grad av frihet samtidig som den har god kontakt med fagfolk og forskere i industrien. God grunnforskning har en verdi i seg selv og danner ofte et viktig grunnlag for anvendt forskning. Men av og til kan man f? inntrykk av at noen synes det er et kvalitetstegn at forskningen er unyttig.

Jeg tror mange forskere synes det er stimulerende at deres resultater har praktisk nytte, og det betyr ogs? at de som gjennomf?rer en forskerutdanning, har lettere for ? f? relevant arbeid. Det blir jo noe begrenset ? utdanne kandidater som bare kan bli universitetsl?rere. Det er viktig at Universitetet i Oslo forholder seg aktivt til de viktigste n?ringsveiene i landet, og ikke trekker seg tilbake til en slags fornem isolasjon. P? lang sikt vil det ogs? tjene grunnforskningen.

Emneord: Matematikk og naturvitenskap, Geofag, Petroleumsgeologi, sedimentologi, Mineralogi, petrologi, geokjemi
Publisert 1. feb. 2012 12:21 - Sist endret 7. nov. 2025 15:08