Havets flass – geologien i Ekofisk

person Av Björn Lindberg, Norsk Oljemuseum
Oljen og gassen i Ekofisk ligger i et kalksteinsreservoar som består av utallige skallfragmenter. Har du hørt om kokolittoforen? En mikroskopisk alge med et skall av kalsitt (CaCO3) som kalles kokolitter. De er så små at du kan legge 30 av dem ved siden av hverandre på tvers av et hårstrå.
— Bildet er tatt ved hjelp av et skanningselektronmikroskop (JEOL JSM-6330F), fargene er derfor kunstige. Målestokk = 1,0 um. Foto: NEON ja (farget av Richard Bartz)
© Norsk Oljemuseum
havets flass
Mikroskopbilde fra av kokkolitter fra Ekofisk-reservoaret.

Det de mangler i størrelse tar de mer enn nok igjen på mengden, noe som blant annet forenkles av aseksuell reproduksjonNår kokolittoforen dør, daler kalkskallet (kokolitten)sakte til havbunnen (15 cm per dag)og dersom forholdene er de rette så blir det liggende og etter hvert begravet, milliarder på milliarder av andre kokolitterDet er estimert at kokolittoforen globalt produserer mer enn 1,5 millioner tonn kalsitt pr år, altså like tungt som hele Gullfaks C-plattformen (for øvrig det tyngste byggverket som er flyttet på).  

Tre ting må være på plass for å få et reservoar med olje og/eller gass: en kildebergart hvor olje kommer fra, en reservoarbergart (beholder) som oljen er i, og en takbergart (forsegling) som gjør at ikke oljen slipper ut av reservoaret. Vi vet ganske mye om hvordan disse tre elementene ble dannet i Ekofisk. 

Kildebergarten Draupne 

havets flass,
Kjerneprøve fra en brønn i Vikinggrabenen-feltet, med stort innhold av Draupne-skifer. Draupne-formasjonen finnes over store deler av norsk kontinentalsokkel. Foto: Oljedirektoratet (Faktasider)

Kildebergarten til Ekofisk er av jura alder (161-145 millioner år) og er en svart skifer (organisk rik) og kalles for Draupne. I norrøn mytologi var Draupne gullringen til Odin, og den dryppet syv nye gullringer hver niende dag – altså en uendelig kilde til velstand. Derfor er navnet Draupne passende på formasjonen som finnes over det aller meste av den norske kontinentalsokkelen og har gitt enorme mengder petroleum til de aller fleste norske felt, inkludert Ekofisk. Etter å ha blitt utsatt for trykk og temperatur vil petroleum dannes og presses ut av kildebergarten før den migrerer oppover i lagrekken og til slutt havner inn i reservoaret på Ekofisk.  

Reservoaret Kritt  Torformasjonen 

Mot slutten (de siste ~ om lag 10 millioner årenecampan og maastricht alderav den geologiske perioden som heter kritt og vartfra 145-166 millioner år var forholdene gunstige for kokolittoforen over store deler av den sørlige Nordsjøen, samt England, Danmark og Frankrike. Utallige kokolitter ble dannet og avsatt på havbunnen. Ettersom havbunnen verken var flat eller stabil, så ble kokolittene remobilisert av små utglidninger, utrasninger og/eller slamstrømmer som kunne være utløst av jordskjelv, før de til slutt ble begravet av sine etterkommere.

havets flass
Kritt-klipper langs den franske kanalkysten (Etretat, Normandi). Foto: ConocoPhillips

Meteoritt 

Slutten av krittperioden er definert av en såkalt masseutryddelse, hvor opptil 70 prosent av alt liv på jorden forsvant, inkludert dinosaurene. Den utløsende årsaken for utryddelsen var et enormt meterorittnedslag i det som nå er Mexicogolfen. Chicxulubkrateret er omtrent 150 km i diameter og 20 km dypt, forårsaket av en meteoritt som kan ha vært opptil 80 km stor. 

havets flass,
Bioturbert kritt: Smådyr på havbunnen har spist og gravd seg ned i krittlagene.

Reservoaret Paleocen  Ekofiskformasjonen 

Nedslaget tok imidlertid ikke knekken på alt livet i havet, og «havets flass» fortsatte å drysse også i den påfølgende tidsperioden som kalles paleocenI løpet av de første fem millioner årene (dan alder) ble ytterligere titalls meter med kalsitt avsatt. På grunn av endrede forhold på havbunnen og endret kaldere klima var det varierende og minkende innslag av omarbeiding, og økende innslag av silikamateriale fra kiselalger (diatoméer) og radiolarer. Lavere havnivå gjorde også at sedimenter fra land (terrigent materiale) i større grad blandet seg med skjelettene som hopet seg opp på havbunnen. 

Porøsitet og permeabilitet 

Når disse sedimentene avsettes er det som regel med opptil 50% porøsitet (hulrom), mens begraving og diagenese (fysiske, kjemisk og biologisk endring som skjer ved omdannelse fra sedimenter til stein) vil redusere porøsiteten betraktelig – noen ganger til langt under 10 prosent. De gode forholdene rundt Ekofisk-området gjorde imidlertid at mye av porøsiteten i kalksteinen ble bevart, og er fra 25 til 40 prosent (Arvid Østhus)Til sammenligning kan man si at et godt sandsteinsreservoar, som er det vanligste på norsk sokkel, har porøsitet på 30 prosent.  

For å få mye olje ut av en bergart må man også ha gjennomstrømningsevne (permeabilitet), og den såkalte primærpermeabiliteten i bergartene på Ekofisk er lav da det er dårlig/trang forbindelse mellom hulrommene. Imidlertid har man vært heldig også med dette på Ekofisk, for reservoaret er gjennomsatt av en rekke sprekker som letter gjennomstrømningen av olje og gir gode produksjonsegenskaper, i alle fall i den første fasen (se vanninjeksjon).  

Takbergart og felledannelse  

havets flass,
Geologiske lag er foldet og deformert. Etretat, Normandi. Foto: ConocoPhillips

Etter avsetningen av Ekofiskformasjonen endret forholdene seg slik at overliggende sedimenter ved begraving mistet alle sin porøsitet og ble tette slik at de kan fungere som forsegling (også kalt takbergart) av reservoaret (som består av Tor-formasjonen og Ekofisk-formasjonen). 

De tidligere nevnte sprekkene ble blant annet dannet samtidig som bergartene ble utsatt for bevegelser da store mengder underliggende salt beveget på seg. Denne bevegelsen laget også store domer og dermed fellestrukturer som olje og gass kan samle seg i. 

Under takbergarten, i reservoarbergarten ligger altså oljen som ble drevet ut fra kildebergarten. Og det i en mengde som det er vanskelig å forestille seg. 

Havets flass – geologien i Ekofisk, Vanninnsprøyting for økt utvinning, graf
Figur 1: Produsert- og gjenværende oljemengder i felt på norsk sokkel. Ekofisk har størst totale oljereserver, men ikke størst andel utvinnbare reserver. Kilde: Norsk Petroleum / Oljedirektoratet

Ekofiskreservoaret er like tykt som Eiffeltårnet er høyt, dekker et område på 40 km² – like stort som 5 500 fotballbaner. Den samlede mengden utvinnbar olje i Ekofisk er 3,5 milliarder fat, og ville være tilstrekkelig til å forsyne hele verden med olje i 35 dager. 

Bortimot 1 134 milliarder Sm³ olje og 300 milliarder Sm³ gass fantes i Ekofisk før man startet produksjon. I volum svarer dette til det dobbelte av den årlige norske vannproduksjonen (norskvann.no). I energimengde svarer dette til over 100 ganger det årlige norske energiforbruket. Og det svarer til litt over hundre dager av verdens samlede oljekonsum. 

Havets flass,
Modell av olje og vann i et av reservoarlagene i Ekofisk. Rødt: Olje. Gønt: Olje og vann. Blått: Vann

Man kan imidlertid ikke få ut all oljen fra reservoaret, og skiller mellom tilstedeværende reserver og utvinnbare reserver, men uansett hva man måler er Ekofisk av de aller største feltene på norsk sokkel. Opprinnelige estimater for andelen petroleum man kunne utvinne fra Ekofisk var på 17%, mens det nå er ventet at man vil komme over 50% utvinningsgrad. Den store økningen skyldes blant annet vanninnsprøyting.

Publisert 11. september 2019   •   Oppdatert 6. februar 2020
© Norsk Oljemuseum
close Lukk

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *