Den globale energiomstillingen mot mer bærekraftige energikilder reiser mange spørsmål om forvaltningen av aldrende olje- og gassbrønner. Faktisk må disse brønnene plugges for å beskytte miljøet og forhindre lekkasjer. En ny tilnærming kan være mer miljøvennlig og rimeligere enn dagens løsning.
En stor utfordring for olje- og gassindustrien
I løpet av de neste 25 årene, ettersom verden beveger seg bort fra fossilt brensel, må olje- og gassbrønnene som holdt oppe æraen for fossilt brensel tettes. Dette kan virke trivielt, men det er det ikke. Mer enn 2000 brønner må plugges bare på norsk sokkel.
Ifølge Harald Linga, direktør for SWIPA-senteret, et forskningsbasert innovasjonssenter med base i SINTEF, det største uavhengige forskningsinstituttet i Skandinavia, vil kostnadene ved å gjøre det med dagens teknologi overstige 800 milliarder norske kroner, eller 73 milliarder amerikanske dollar. Og selv om oljeselskapene har ansvaret for å plugge brønnene, må norske skattebetalere dekke 78 % av disse kostnadene.
Og det er bare Norge. Det totale antallet oljebrønner i verden kan være i millioner, og en dag må de alle plugges.
Ser etter alternativer
Dagens teknologi innebærer bruk av en sementplugg som kan være mellom 50 og 100 meter lang. Det viser seg at disse pluggene ikke er så effektive. De kan utvikle lekkasjer på lang sikt, av mange forskjellige årsaker, sier Lewaa Hmadeh, doktorgradsstudent ved avdelingen for geovitenskap og petroleum vedNTNUogså tilknyttet SWIPA.
En av de mest bekymringsfulle problemene er at lekkasje av forlatte oljebrønner kan være en viktig kilde til klimagassutslipp.
» Norsk olje- og gassforening legger hvert år frem et veikart for nye plugging- og forlatelsesteknologier som er nødvendige for å løse problemene industrien står overfor, og siden 2015 har søket etter et alternativ til sement alltid pågått. », la Lewaa Hmadeh til.
Vismut, en lovende løsning
Lewaa Hmadehs doktorgradsforskning fokuserer på studiet av bruken av vismut som erstatning og/eller additiv for plugging av brønner. Han er en av mange forskere rundt om i verden som prøver å finne en bedre løsning på denne utfordringen. Og basert på deres første resultater, kan en blanding av vismut og tinn tilby oljeindustrien en sikrere og rimeligere løsning enn sement for plugging av brønner.
Vismutlegeringer er vanntette, noe som betyr at det ikke er noen risiko for at de lekker gjennom lokket, forklarer forskeren. Og i motsetning til sement, som trekker seg sammen når den stivner, utvider vismutlegeringer seg når den stivner. De opprettholder også sin integritet på lang sikt siden de ikke påvirkes av korrosjon, CO2 eller hydrogensulfid. De har også redusert installasjonstiden på grunn av den raske herdingen av legeringen.
Lovende laboratorieresultater
Laboratorieforsøk sammenlignet ytelsen til vismutlegeringer med ytelsen til sementplugger. I en studie utførte forskeren en lekkasjetest på stålrør, sammenlignbar med en oljebrønn, med en 185 mm sementplugg og en 121 mm vismut-tinnlegeringsplugg.
Da Lewaa Hmadeh utførte hydrauliske tester av «utvise» og lekkasjetesting med nitrogengass, fant ut at plugger av vismutlegering hadde høyere motstand mot påført trykk og redusert gassmigrering sammenlignet med sement, noe som betyr at vismutlegeringen sikrer en bedre tetning.
Han fremhever imidlertid at det fortsatt er en lang vei å gå fra laboratoriet til reelle brønner, og at mye mer arbeid må til.
» Teamet vårt ved NTNU gjør en god jobb med å gjøre dyp kunnskap om denne nye teknologien offentlig og tilgjengelig for alle. «, indikerte han. » Det er for tidlig å trekke konklusjoner. Men denne grensen har et stort potensial. Vi må skalere den opp for å se hvordan den vil yte ved forskjellige lengder, noe som vil ta noen år. »
Referanser:
Hmadeh, Lewaa, Manataki, Andriani, Jaculli, Marcelo Anunciação, Elahifar, Behzad og Sigbjørn Sangesland. «En studie av forseglingsevnen til vismut-tinnlegeringer for brønnplugging og forlatelse.» SPE J. (2024;): doi: https://doi.org/10.2118/219744-PA
Lewaa Hmadeh, Marcelo Anunciação Jaculli, Behzad Elahifar, Sigbjørn Sangesland, Utvikling av vismutbaserte løsninger for brønnplugging og forlatelse: en gjennomgangPetroleumsforskning, 2024, ISSN 2096-2495, https://doi.org/10.1016/j.ptlrs.2024.01.003.
[ Rédaction ]
«Gamer. Faller mye ned. Ivrig baconfan. Webaholic. Ølgørd. Tenker. Musikkutøver.»