Fagstoff

4D-seismikk

Publisert: 05.10.2016, Oppdatert: 07.03.2017

Sentralt i emnet:

3D-seismikk brukes for å lage 4D-seismikk

4D-seismikk på Gullfaksfeltet. Illustrasjon.

4D står for fire dimensjoner. Den fjerde dimensjonen i 4D-seismikk er tid. 4D-seismikk brukes til å overvåke hva som skjer i reservoaret under produksjon, og oppdage områder i reservoaret som ikke er produsert.

Hva er 4D-seismikk?

4D-seismikk består av 3D-seismikk som er samlet inn på ulike tidspunkt over det samme geografiske området. Forskjellen mellom dataene fra de to 3D-seismiske undersøkelsene, blir 4D-seismikk. Det er altså tiden som utgjør den fjerde dimensjonen. Det gjøres ulike typer datainnsamlinger som du kan lese mer om i denne artikkelen fra nettsidene til Norsk Petroleum.

4D-seismikk utføres for å se om det har skjedd forandringer i reservoaret som følge av produksjon eller injeksjon over tid. Denne typen seismikk er vanlig på felt i produksjon.

Etter at feltet har produsert en tid, kan det gjennomføres ny 3D-seismisk undersøkelse. Data fra den nye undersøkelsen vil være forskjellig fra den første. Når det produseres olje, skjer det endringer i hele reservoaret. Formasjonsvann fyller porene etter den produserte oljen, og det oppstår trykkendringer. Disse endringene i vann og trykk endrer de seismiske dataene.

4D-seismikken, altså differansen mellom data i den første og andre 3D-seismikken, viser hvordan vannet har beveget seg, og i hvilke deler av reservoaret det har oppstått trykkendringer.

Dataene brukes til å bestemme hvor nye brønner og avviksbrønner skal bores i feltet slik at reservoarutnyttelsen blir optimal. Gjennom et felts levetid blir soner i produksjons- og injeksjonsbrønner åpnet eller stengt for å få høyest mulig oljeproduksjon. Det bores også mange nye brønner. Informasjon fra 4D-seismikken kan også brukes for å bestemme hvilke soner som skal åpnes eller stenges, og hvor nye brønner skal plasseres.

4D-seismikk brukes mye for å utnytte siste rest av reservoarene, i en strategi som kalles IOR: increased oil recovery.

Reservoarutvikling over 20 år. Illustrasjon.Reservoarutvikling over 20 år 

Felt med vanninjeksjon

4D-seismikk brukes som oftest på felt som er i produksjon, og der det injiseres vann i reservoaret. Vanninjeksjon endrer olje–vann-kontakten, OWC. Dette skjer når injisert vann presses inn i oljesonen og skyver olje mot produksjonsbrønnene. Vanninjeksjon kan også forårsake trykk-ubalanse i reservoaret når det er forkastningssoner eller høy-permeable soner som fylles lettere enn andre steder i reservoaret.

De største endringene i reservoaret skjer nær injeksjons- og produksjonsbrønner. Det er svært viktig å finne ut hvor vannet befinner seg i reservoaret, hvordan OWC er endret, og hvordan trykket har utviklet seg. Dette betyr mye når eksisterende brønner skal optimaliseres, og når nye produksjons- eller injeksjonsbrønner skal bores.

Innhenting av 4D-seismikk

Det kan gå fra et halvt til flere år mellom hver gang det skytes 4D-seismikk. 3D-seismikken blir ofte utført på tradisjonell måte der båter sleper sensorer etter seg i sjøen. Ved hjelp av GPS og presise navigasjonssystemer er det mulig å plassere seismiske kanoner og sonder i samme posisjon som i tidligere 3D-seismiske undersøkelser.

Seismiske sonder på havbunnen. Illustrasjon.Permanent sonde på havbunnen 

På noen felt blir det plassert sonder permanent på havbunnen. Når det skal skytes ny seismikk, brukes en båt med akustiske kanoner. Refleksjonen fra bergartene fanges opp av de permanente mottakerne på havbunnen. Slike permanente systemer øker kvaliteten på 4D-seismikken vesentlig fordi de geografiske koordinatene er eksakte, og fordi de permanente mottakerne fanger opp flere typer lydbølger.

Nytteverdi av 4D-seismikk

Permanente sonder er kostbart fordi det er et omfattende arbeid å grave ned sondene å havbunnen. Kvaliteten på 4D-seismikken blir imidlertid mye bedre. Det er permanente sonder på flere av feltene på norsk sokkel (Gullfaks, Valhall). Dette er komplekse felt som har mange forkastinger og eller store variasjoner i reservoaregenskapene. Det er vanskelig å få høy oljeutvinning fra slike felt. Investeringer i permanente 4D-sonder slik at utvinninggraden kan økes, regnes for å være en god investering.

Det koster over 100 millioner kroner å bore en produksjonsbrønn, så feilplassering av brønner blir kostbart. Med 4D-seismikk kan dette unngås. Enda viktigere er det at brønner som er plassert på rett sted i reservoaret kan bidra til å øke oljeutvinningen. På Gullfaksfeltet er oljeproduksjonen økt med en verdi av 6 mrd kroner ved bruk av 4D-seismikk.