Doktorgrad om kompaktering i kalkstein


Megawati Megawati (36) har tatt doktorgrad i petroleumsteknologi. Hennes arbeid kan bidra til å forklare hvorfor havbunnen synker sammen når man produserer olje fra kalksteinsfelt.

Megawati har i sitt ph.d.-prosjekt forsket på den såkalte «water weakening» effekten eller vannsvekkelsen av kalk, i petroleumsreservoar. Vannsvekkelse er blant annet observert på Ekofisk feltet, som kom i produksjon allerede i 1971.

Under produksjon av olje og gass vil reservoartrykket gradvis avta. Injeksjon av sjøvann i kalkreservoar vil kunne bidra til å opprettholde ønsket trykk, samt fungere som en viktig drivmekanisme for økt oljeutvinning.

Problem på Ekofisk
Etter at en betraktelig innsynking av havbunnen på Ekofisk-feltet ble påvist i 1984, startet vanninjeksjonen i 1987. Dette førte til økt reservoartrykk, men likevel fortsatte problemene med ustabile brønner, kompaktering og innsynking.

Innsynkingen av havbunnen var ikke bare forårsaket av kompaktering av reservoaret på grunn av poretrykksreduksjon, men også et resultat av en vannsvekkelse av selve kalkformasjonen.

Vann reagerer med kalk
I Megawatis doktorgradsarbeid ble det gjort eksperimenter ved samme trykk og temperatur som i oljereservoarene på Ekofisk og Valhall. Hennes forskning har vist at sjøvannet som blir injisert for å opprettholde reservoartrykket reagerer med selve kalksteinen.

Nye mineraler dannes og dette medfører en økt oppløsning av selve kalksteinen, som igjen fører til en økt kompaktering. I tillegg blir ladningen til kalkoverflaten endret og dette kan medføre umiddelbar reduksjon i kalksteinens styrke.

Kan forklare Ekofisk og Valhall
Disse kjemiske prosessene er viktige for å forstå hvordan sjøvannnsflømming i kalkformasjoner med høy temperatur kan påvirke innsynkningen.

Det er også svært sannsynlig at prosessene som har blitt studert i dette arbeidet kan forklare deler av kompakteringen og oljeproduksjonen observert på feltene Ekofisk og Valhall. I avhandlingen har det blitt foreslått modeller som beskriver sammenhengen mellom kjemiske reaksjoner i kalken og kalkens mekaniske styrke.

Fjerner ioner
En spesielt viktig prosess er at sjøvannet påvirker ladningen på overflaten, som gir opphav til et ekstra trykk som igjen øker kompakteringen. Doktorgradsarbeidet har pekt på at ved å fjerne ioner i injeksjonsvannet som binder seg til overflaten, så kan man redusere kompakteringen.

Dette har også blitt demonstrert i labforsøk. Videre arbeid på dette området vil studere om man kan overføre disse effektene til feltskala.

Statoil-ingeniør
Megawati Megawati (36) er fra Jakarta, Indonesia. Hun er utdannet petroleumsingeniør fra Danmarks Tekniske Universitet (DTU) og arbeider til daglig som ingeniør på Statoil.

Under sitt doktorgradsarbeid på UiS var hun tilknyttet Institutt for petroleumsteknologi, med professor Merete V. Madland og professor Aksel Hiorth som henholdsvis hovedveileder og biveileder. Forskningen hennes var støttet av UiS, Norges forskningsråd og partnerne i Valhall- og Ekofisk-lisensene.

Megawati forsvarte sin avhandling i disputas på UiS 16. mars 2015. Avhandlingen har tittelen «Geochemical Aspects of Water-Induced Compaction in High-Porosity Chalks». 

Tekst: Leiv Gunnar Lie
Foto: Privat


Sist oppdatert av Leiv Gunnar Lie (10.04.2015)

Skriv ut artikkel print symbol
Megawati Megawati
Megawati Megawati