Olie-citronen presses en sidste gang
Dette materiale er lagret i henhold til aftale mellem DBC og udgiveren.
www.dbc.dk
e-mail: dbc@dbc.dk
Af Katrine Andresen
»Brrr« gøs hr. Jensen. Han havde lige været ude ved olie- fyret for at se, om alt nu kørte, som det skulle. Vinteren var begyndt at kunne mærkes alle- rede her i november og han var glad for sin investering i det nye oliefyr. »Så er fremtiden sikker«, sagde han tilfreds til sig selv.
Inde i stuen sad fru Jensen og hørte med et halvt øre efter nyhederne hvor olieprisens vari- ation endnu en gang blev debat- teret. »Oliefyret kører som det skal«, afbrød hr. Jensen og nåede lige at høre nyhedsværtens
Olie-citronen
presses en sidste gang
Øget efterforskning og udvikling af nye teknikker kan presse den sidste olie ud af vores nuværende oliefelter i Nordsøen. Dette kan holde import af olie fra døren og få Danmarks olievogn til at køre mange år endnu.
afsluttende kommentarer til olieprisens svingninger i denne omgang: »Her i Danmark fl yder olien støt gennem store rørled- ninger fra Nordsøen og ind til fastlandet, og vi er således selv en olieproducerende nation, der på et vist plan er med til at sætte oliepriserne. Siden 1999 har vi været selvforsynende med olie og vi behøver endnu ikke importere olie til Danmark.
Vedvarende energi udgør for- brugsmæssigt kun 15 % i Dan- mark, men alligevel er afhængig- heden af olie nedsat fra 67 % i 1980 til 42 % i 2004. Så vi skal
være? Hvis dette er sandt, bety- der det, at vi er ret afhængige af, at strømmen af olie bliver ved med at fl yde ind til os fra Nord- søen. Vi har, som tv-værten nævnte, været selvforsynende med energi siden 1999, og dette skyldes næsten udelukkende den stigende udnyttelse af vores olie- reserver. Lige nu nyder vi godt af denne uafhængighed, og som hr. og fru Jensen fandt ud af, er dette ret praktisk i mange situa- tioner – ikke mindst når man ser på importudgifter og Dan- marks profi l udadtil.
Men hvad gør man egentlig nok klare os i denne omgang«,
sagde tv-værten smilende til hr.
og fru Jensen.
Danmarks afhængighed af olie
Det er sandt, at Danmark har nedsat sin afhængighed af olie med adskillige procent, men de sidste 15 år synes denne udvik- ling at have stået stille. Her er afhængigheden kun nedsat med en enkelt procent – fra 43 % i 1990 til 42 % i 2004. Man kan derfor spekulere på om grænsen er nået – om vi er så lidt afhæn- gige af olie, vi overhovedet kan
Foto: Mærsk Olie og Gas AS
for at holde Danmarks olievogn kørende? Og er “fremtiden sik- ret”, som hr. Jensen siger det?
De danske oliereserver Reserverne af såkaldte kul- brinter – dvs. olie og gas – er pr. 1. januar 2006 opgjort til hhv. 257 mio. m3 olie og 122 mia. m3 gas. Den totale pro- duktion af olie indtil 1. januar 2006, var på 277 mio. m3, og vi har derfor produceret halv- delen af den olie, der vurderes at være på dansk grund. Ifølge olie industrien betyder dette, at de resterende oliereserver i Dan- mark vil være udnyttet om kun ca. 25 år. Dog er det muligt at forlænge oliereservernes levetid ved at optimere og øge indvin- dingen fra allerede eksisterende forekomster, og ved at gøre nye fund og starte indvinding fra mellemstore og mindre felter.
Indvindingsgraden – en afgørende størrelse En af de væsentligste faktorer i forbindelse med produktion af kulbrinter er indvindings- graden. Det er en størrelse, der beskriver, hvor stor en pro- centdel af de tilstedeværende mængder olie og gas, man har kunnet producere. I øjeblikket ligger indvindingsgraden for Danmark på ca. 25 %. Det vil sige, at kun 25 % af de kulbrin- ter, der er til stede i jorden, kan hentes op til overfl aden. Det er derfor en mild overdrivelse at sige, at Nordsøen er ved at være tom for olie – vi kan bare ikke få fat i den endnu!
For hver procent indvindings- graden øges, er der store mæng- der olie at vinde. Indvindings- graden afhænger dels af, hvilken type bjergart olien fi ndes i, og dels af den metode, man benyt- ter til at indvinde olien med.
For Danmarks vedkommende fi ndes de fl este oliereservoirer i tætte kalksten, der typisk lig- ger 2-3 km under havbunden.
Andre steder i verden udgøres
I 1935 blev den første tilladelse til efterforskning af kulbrinter, dvs. olie og naturgas, på dansk grund givet.
Hermed begyndte det danske olieeventyr; en vigtig æra for Danmark, der efter 27 års produktion i 1999 blev selvforsynende med olie. Den første danske boring i Nordsøen, kaldet A-1, blev udført i 1966 af A.P. Møller, og i denne boring fandt de som de første nogensinde olie i Nordsøen. Det var feltet Kraka, der var blevet opdaget.
Det første producerende felt i Danmark var Dan- feltet, der blev fundet i 1971. Det er en olie- og gas- lomme, der ligger ca. 200 km vest for Jyllands kyst i det område, man kalder Den sydlige Centralgrav. Pro- duktionen af olie startede i 1972 og har i dag for dette felt rundet de 81 mio. m3. Til sammenligning bruger en indbygger i Danmark årligt en energimængde, der svarer til ca. 3,3 m3 råolie.
I dag produceres den danske olie og naturgas fra 19 felter i Nordsøen og mindst 5 nye felter er i øjeblik- ket under planlægning. Som fi guren viser, er oliepro- duktionen i Danmark stort set kun steget siden det danske olieeventyr for alvor begyndte i 1972.
Vidste du
♦ at Mærsk Olie og Gas er operatør på 15 ud af de 19 felter, der fi ndes i den danske del af Nordsøen.
♦ at der er 50 boreplatforme, og at 378 brønde bidra- ger til indvindingen af olie og gas.
♦ at der heraf kun er 252 produktionsboringer (220 til olie og 32 til ren gas), mens resten er injektionsbo- ringer (103 injicerer vand og 23 injicerer gas)
♦ at produktionen af olie i 2004 satte rekord med 22,6 mio. m3. Dette oversteg den gamle rekord fra 2002 med over 5 %.
5000 10.000 15.000
20.000
Årlig dansk olieproduktion
Produktion i 1000 m3 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
År Kilde: Energistyrelsens hjemmeside 04/05/2006
de bedste reservoirer af sand- sten. Sandsten kan være meget mere porøse end kalksten (man kan fi nde sandsten, hvor 35 % består af hulrum), og indvin- dingsgraden for de bedste oli- ereservoirer kan være på over 50
%. Som det er i øjeblikket ligger indvindingsgraden for de bedste kalksten omkring 40 %, men der er også eksempler på felter, der kun producerer 1-5 %. Der- for bliver den gennemsnitlige indvindingsgrad for Danmark ret lav.
I dag er man i stand til at bore vandret og med disse hori- sontale boringer øges det areal, der kan produceres fra, kraftigt i forhold til de traditionelle lod- rette og skrå boringer. Mærsk Olie og Gas var først med denne teknik, og borede i 1987 ver-
dens første vandrette brønd.
Dette fordoblede indvindings- graden i bl.a. Dan feltet fra 6 % til 12 %.
Nye metoder presser citronen
Når man i et oliefelt kan få olien til at fl yde blot ved at bore ned til den skyldes dette to fak- torer. Den ene faktor er et fæno- men, som på engelsk kaldes
“water-drive”, der opstår, når et reservoir er så gennemtrænge- ligt for vand, at det porevand som naturligt fi ndes i bjergarten under oliezonen er med til at drive olien frem til produktions- boringerne. Den anden faktor er et naturligt højt tryk, hvor kulbrinterne, der er lettere end porevandet, bliver presset hen mod produktionsboringerne,
hvor trykket er mindre.
Ved aktivt at gå ind og ændre forholdene i reservoiret, kan man på fl ere måder øge den naturlige produktion. I dag fi ndes der i næsten alle danske felter såkaldte injektionsborin- ger, hvor vand eller gas pumpes ind i reservoiret for at presse mere olie op. Vandinjektion bruges som oftest, hvor pro- duktionen primært er baseret på water-drive, og som eksem- pel kan igen nævnes Dan-feltet, hvor indvindingsgraden endnu en gang blev fordoblet, da man begyndte at bruge vandinjek- tion. Man tilføjer ofte vandet forskellige typer af blødgørings- og afspændingsmidler, der reducerer overfl adespændingen og derved letter gennemstrøm- ningen og yderligere øger pro-
Olieeftersøgning: Den seismiske metode
duktionen af olie. Gasinjektion bruges, når det er en trykbe- tinget produktion, og trykket skal holdes konstant. Nogle steder består gassen af CO2, der udover at holde trykket, også gør olien mere tyndtfl ydende.
En anden bonus ved dette er, at
CO2 fjernes fra atmosfæren.
Olieproduktionen kan også øges ved at danne kunstige sprækker i f.eks. kalken og der- med lette gennemstrømningen af olien. For at holde spræk- kerne åbne fyldes de med sand, og nogle gange skyller man
sprækkerne igennem med syre for at gøre dem større.
Samlet set har de nævnte teknikker for kalkens vedkom- mende øget produktionen fi re til otte gange, og der arbejdes lige nu dels på at forfi ne de kendte metoder og dels på at
opfi nde nye metoder, der kan øge indvindingsgraden.
En ny teknik kaldet “air- injection” går ud på, at man ved at tilføre ilt (air) kan sætte ild til udvalgte steder i gamle olie- felter. Antændingen skaber en termisk front, der sammen med
Når man leder efter olie må man på forhånd have en ide om, hvor det vil være en god ide at forsøge sig med en boring. Det kræver at man kan “se” ned i jorden og danne sig et indtryk af, hvordan lagene ligger i forhold til hinanden.
Til dette formål har geologerne den seismiske metode. I Nordsøen indsamles seismiske data fra store skibe, der med en trykluftskanon skyder trykbølger ned i jorden. Efter skibet trækkes lange kabler, hvor der sidder en masse hydrofoner.
Det er instrumenter, som opfanger, hvornår trykbølgen efter at være blevet refl ekteret i jorden vender tilbage til havoverfl aden.
Når trykbølgen udbreder sig i jor- den vil noget af energien i bølgen refl ekteres på grænsen mellem to lag efter princippet: udgangsvinkel lig indgangsvinkel. Resten af ener- gien vil transmitteres og fortsætte videre ned i jorden. Alt dette sker, fordi der er en forskel i hastighed og vægtfylde mellem de to lag, der danner laggrænsen. Trykbølgen taber altså energi jo dybere, den kommer, og hvor hurtigt dette sker, er bl.a. med til afgøre, hvor dybt ned i jorden man kan se, og hvor skarpt et billede (opløseligheden) man får på det endelige profi l.
Ud fra de refl ekterede trykbøl- gers ankomsttider til hydrofonerne, kan man rekonstruere, hvordan la- gene ligger under havbunden. Man har nu et seismisk profi l.
De sidste 10-15 år er den seismiske metode blevet meget bedre, og nu om dage skydes seismikken så tæt, at de seismi- ske linier kun ligger med 12,5 m mellemrum. Dette kaldes også for 3D-seismik, fordi man på grund af den korte afstand mellem linierne opnår en meget større opløsning, og detaljerede 3-dimensionale kort og tidssnit kan konstrueres. Hvis indsamlingen af seismik for et område gentages efter en årrække, har man mulighed for at beskrive et reservoir i 4 dimensioner. Man kan opsætte modeller for, hvordan reservoiret tømmes og udvikler sig over tid under olieproduktion. Dette gør det nemmere at få en optimal indvinding.
Figuren viser et seismisk profi l. Den horisontale skala er i to-vejs-tid og illustrerer, at trykbølgen både har bevæget sig ned og op igen, inden den registreres af hydrofonerne. Denne skala kan laves om til en dybde i meter, hvis man kender hastigheden gennem de overliggende lag.
På billedet ses samme struktur i 3D. I ombøjningen er der en oliefælde. Eksemplet er fra Gorm-feltet.
0-250 km 3000 m
Hydrofoner
Bøje
Oceanbunds- hydrofon Luftkanoner
(airguns)
Kanal 1
Kanal 120
Figuren viser et skib med udstyr til at lave seismisk profi l. En trykluftskanon udsender trykbølger som refl ekteres fra laggrænserne mellem de forskellige jordlag. Efter skibet trækkes lange kabler med hydrofoner, som registre- rer trykbølgerne (lyden) når kommer tilbage. Rejsetiden for bølgerne kan omsættes til et såkaldt seismisk profi l.
0 5 Længde (km) 10
2.0
2.5
Tid (TWT) (sekunder)
øget tryk presser de sidste drå- ber olie hen til produktionsbo- ringerne. På denne måde presses citronen virkelig en sidste gang.
Metoden er testet succesfuldt i sandsten og kunne godt tænkes at have en stor fremtid i de tætte danske kalkstensreservoirer.
I Norge har man for nylig fundet ud af at udnytte bestemte varmeelskende bakterier, der får olien til at fl yde lettere og derved også øger produktionen.
Er fremtiden sikker for hr. Jensen?
Selv om der, som vi har hørt, bliver gjort meget for at holde den danske olievogn kørende, må vi indse, at Danmark ikke for evigt vil være et selvforsy- nende, olieproducerende land, og i fremtiden må vi importere olie. Globalt set er oliereser- verne opgjort til ca. 180 mia.
m3, og det vurderes, at oliepro- duktionen vil fortsætte i 50-75
år endnu. Man forventer, at toppunktet for olieproduktio- nen på verdensplan nås om 15 år, og fortsætter efterspørgslen uændret, vil der herefter opstå en stigende mangel på olie. Men på grund af de stadige teknolo- giske fremskridt inden for olie- industrien, ændres tallet for oli- ereserverne hvert år. Så på kort sigt må man give hr. Jensen ret i, at fremtiden er sikret. Meget afhænger dog af, hvor hurtigt afl astningen i form af alternative energiformer sker, og hvornår vi i olieefterforskningen får nye gennembrud, der kan øge ind- vindingsgraden.
Efterhånden søger man efter nye fund på større og større vanddybder og i mere ekstreme klimaer, som f.eks. polarområ- derne. Overordnet set er status dog, at langt de fl este oliepro- vinser er identifi cerede og mere eller mindre kortlagte. Lysten til at udvikle nye metoder og søge
efter olie på mindre tilgængelige steder, hvor f.eks. en infrastruk- tur først skal bygges op, afhæn- ger i sidste ende af olieprisens udvikling og fortsat forskning.
For tiden er omstændighederne for udbygning og ny efterforsk- ning gode, idet olieprisen er på sit højeste niveau nogensinde.
Men dette har samtidig under- streget nødvendigheden af, at verden inden for en ikke så fjern fremtid kommer ud af sin afhængighed af olie. Alternativer til olie er derfor for alvor ved at komme på den politiske dags- orden, og betydelige ressourcer må forventes at blive investeret i energiforskning i den nærmeste fremtid. Skal fremtiden for alvor sikres for hr. Jensen og hans efterkommere, må man håbe på, at hr. Jensen – når hans nye oliefyr en gang er slidt op – kan udskifte det med et brintfyr, en tilslutning til et fusionskraft- værk eller noget helt tredje.
Katrine Andresen er ph.d.-studerende ved Geologisk Institut Aarhus Universitet Tlf.: 8942 9539 E-mail:
katrine.andresen@geo.au.dk
vil der dannes et lag, som er rigt på organisk materiale, og under rette forhold – der må f.eks.
ikke være for megen ilt til stede – kan dette lag bevares. Hvis laget herefter begraves under et tykt lag andre sedimenter vil det langsomt synke dybere og dybere ned i jorden, og vi har nu en kildebjergart (2). I Danmark og generelt for Nordsøen består den vigtigste kildebjergart af organisk rige lerafl ejringer (kaldet Kimme- ridge Clay Formationen) fra den sene del af Juratiden for ca. 140 millioner år siden.
Hvis temperaturen nede i jorden når op over 100° C, vil det organiske materiale omdannes til olie, der består af lange kæder af kulbrinter – dvs. molekyler, der kun består af kulstof og brint (3).
Stiger temperaturen til over 150° C, vil de lange kæder split- tes op i fl ere kortere kæder, og vi får i stedet dannet gas. Kilde- bjergarten siges nu at være over- moden. Hvis temperaturen aldrig når op på 100° C, er kildebjergar- ten umoden, fordi oliedannelsen aldrig er begyndt. Temperatur-
tager mange millioner år, men va- rierer dog meget, afhængig af den individuelle kildebjergart.
Når der er dannet olie, vil olien begynde at bevæge sig til om- råder med lavere tryk (4). Dette vil som oftest betyde, at olien bevæger sig opad i lagserien. Hvis olien på sin vej møder et lag, der er uigennemtrængeligt eller meget svært at trænge igennem stoppes den og fanges derved i en såkaldt oliefælde (5). Det sted olien er stoppet kaldes for et reservoir, og det er herfra olien kan hentes op. Et godt reservoir er oftest kendetegnet ved at have en god porøsitet og en høj permeabilitet.
Porøsiteten beskriver, hvor stor en del af bjergarten, der består af porerum – dvs. det rum, der fi ndes mellem de enkelte korn. I dette rum kan vand, luft eller olie og gas befi nde sig, og derfor er det godt at dette er så stort som muligt. Permeabiliteten beskriver, hvor gennemtrængelig bjergarten er – altså, hvor god kontakt der er mellem porerummene. For overho- vedet at kunne få olien ud af bjerg- arten kræves en høj permeabilitet.
Vand
Olie Gas Vandret boring
Tid
1
2
3
4
5
100-150° C
Videre læsning:
Årsrapport om olie og gas på Energistyrelsens hjemmeside (Danmarks olie- og gaspro- duktion 2005):
www.ens.dk/sw24831.aspm www.maerskoil.dk www.dong.dk
