Fagstoff

Grunn gass

Publisert: 22.03.2017, Oppdatert: 18.07.2017
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut

Grunn gass. Illustrasjon.Grunn gass 

Grunn gass beskriver hendelser som inntreffer når det bores inn i lommer med gass før BOP er koblet på brønnen. Gassen er en fare for mennesker og utstyr. Av den grunn er det utarbeidet prosedyrer og regler som en forberedelse på muligheten for grunn gass, og på å håndtere hendelser med grunn gass.

Grunn gass

Gass som er fanget i de øverste berglagene ned til 1200 meter under havbunnen, har fått betegnelsen grunn gass. Grunn gass kan komme fra forråtnelse av biologisk materiale. Den kan også komme som lekkasje fra dypere lag eller som lekkasje fra nærliggende brønner.

Dersom man under boringen treffer på grunn gass, kan det oppstå farlige situasjoner både for mennesker og det ytre miljøet. Boreoperasjonen må planlegges på en god måte for å unngå utslipp av hydrokarboner til det ytre miljøet, og for å unngå skade på mennesker og materiell.

Erfaringer med grunn gass

Det er sjelden grunn gass er et reelt problem på norsk sokkel. Den siste alvorlige hendelsen var med West Vanguard i 1985. Noen mindre hendelser rapporteres om innimellom, men disse har ikke utviklet seg til alvorlige situasjoner. Det oppstår grunngasshendelser i ca. 5 prosent av alle letebrønnene på norsk sokkel.

Erfaringene fra disse situasjonene har ført til utvikling av gode prosedyrer og rutiner for boring i områder som kan ha tilfeller av grunn gass. Prosedyrene beskriver utstyrskrav for boring (BHA) og tiltak for håndtering av en situasjon som kan oppstå omkring grunn gass.

 

Dannelse av grunn gass

Grunn gass oppstår når gass fanges i formasjonen som er nærmest havbunnen. Opphavet til grunn gass deles inn i tre hovedgrupper:

  • Grunn gass fra forråtnelse av biologisk materiale. Utvikling av gass skjer i grunne lag.
  • Grunn gass som lekker fra dypere lag gjennom sprekker eller forkastninger.
  • Grunn gass som oppstår i felt med nærliggende brønner. Området kan tidligere ha vært kartlagt som fritt for grunn gass, men endringer skjer på grunn av brønnplasseringer på feltet.

Lommer med grunn gass er vanligvis dannet med lavt trykk, men lommen kan ha en meget stor utbredelse. Det betyr at betydelige mengder gass kan slippe ut fra brønnen.

Peonfeltet ble funnet på 209 meters dyp under havbunnen. Det er mellom 15 og 30 milliarder standardkubikkmeter med gass i den grunne lommen.

Farer med grunn gass

Når de to første seksjonene i brønnen bores, brukes kun sjøvann og viskøse saltvannspiller som dumpes på havbunnen.

Når boringen skjer fra en flytende installasjon, bores de to første seksjonene uten stigerør (riser) og BOP montert på brønnen. Det er i dette området grunn gass kan befinne seg. Dersom det bores inn i en lomme med gass, kan gassen strømme fritt ut i havet, fordi det ikke er en BOP på brønnen.

Der gassen kommer opp på havbunnen, kan den vaske ut området der brønnen er lagt. Det kan medføre en større skade i området. Denne skaden svekker både havbunnen og brønnfestet.

Gassen stiger også opp til overflaten gjennom vannet og kommer i nærheten av installasjonen som brukes under boreaktiviteten. Der er faren for antennelse av gassen det største problemet. For å stanse utstrømningen pumpes det tung væske ned i brønnen. En flyterigg kan trekke seg bort fra brønnen dersom den ikke klarer å gjenvinne kontrollen.

Dersom boringen utføres fra en jack-up rigg, blir det montert en lavtrykks-riser på toppen av 30" conductor-røret. Da strømmer gassen opp til riggen og ledes ut gjennom diverter-systemet. Diverter-systemet er ikke laget for store volum med gass over lang tid. Derfor må brønnen balanseres med tung væske så raskt som mulig.

Planlegging for boring i grunn gass

Ved alle boreoperasjoner som planlegges, skal det vurderes om det er fare for å treffe på grunn gass. I vurderingen brukes informasjon fra seismiske undersøkelser og boreinformasjon fra nærliggende brønner eller felt.

Tung væske står klar til bruk

Selv når det ikke er sannsynlig at det finnes grunn gass i området, skal tung væske (killmud) klargjøres i tilfelle det blir aktuelt å drepe brønnen.

Dersom det er muligheter for at det kan være grunn gass i området, må hele boreprogrammet planlegges ut fra det. Som sagt skal det være klargjort killmud før oppstart av operasjonen.

Trening på kick-situasjon

Personalet øver på hvordan de skal håndtere en situasjon med gasslekkasje fra brønnen før boringen starter. Det kalles en "shallow gas kick drill".

Pilothull

Boreutstyret dimensjoneres på en slik måte at et møte med gass skaper minst mulig problemer. Det er vanlig å bore et pilothullPilothull kommer fra det engelske verbet to pilot; å lede. Pilothull er boring av et hull i to steg, først med liten diameter, deretter med den større diameteren. Et pilothull bores i områder med ukjente forhold. Dersom det er gass vil konsekvensene av en utstrømning være betydelig mindre, enn med stort hull. Det er også lettere å gjenvinne kontrollen med å pumpe væske med høy hastighet i et lite hull, fordi det skaper friksjon som virker mot utstrømningen. først. Da "undersøkes" lagene før man borer de store hullene til toppseksjonen i brønnen.

Boring med tung væske

Det er utviklet et system for bruk ved boring med tung væske, der denne væsken ikke dumpes på havbunnen. Systemet kalles riserless mud recovery (RMR). Med denne metoden er brønnen balansert med slam gjennom hele gass-sonen. På den måten kan BHA bestå av pilotbit og hullåpner, slik at hullet er dimensjonert for standard casing.

Overvåkning på havbunnen

En ROV med kamera kan overvåke havbunnen rundt brønnen. Den oppdager gassbobler dersom de kommer opp i vannet. En ROV-pilot må hele tiden følge med på en skjerm og observere havbunnen for å oppdage gassboblene.

Et annet tiltak er å bruke gass-sniffere, som er sensorer som kan lukte gass. De brukes også i nærområdet til brønninngangen. Dersom de oppdager gass, går det en alarm på overflaten.

Korrigerende tiltak ved gassutstrømning

Dersom det oppstår gassbobler eller alarm om gass, må boringen stanses og brønnen overvåkes. Dersom det viser seg at det er boret inn i en grunn gasslomme, må brønnen fylles med tung væske (killmud), slik at den blir stabil. Når brønnen er stabil, må det vurderes om det er mulig å bore videre.

Sikring av brønnen

Først sementeres pilothullet med en sementblanding som er gasstett. Når alt er stabilt, kan boringen starte på nytt, men denne gangen med tung borevæske gjennom hele gass-sonen. Returen av boreslammet i denne fasen ender på havbunnen. Det betyr at det må sendes en søknad om økte utslipp til Ptil, selv om slammet består av miljøvennlige tilsetninger.

Casingen som settes i den nye hullet, må også sementeres med en gasstett sementblanding.

Plugge og begynne på ny

Noen ganger er det ikke mulig å bruke den samme brønnen etter en gassutstrømning. Da sementeres brønnen, og en ny brønn startes i nærheten. Programmet for den nye brønnen tar hensyn til de erfaringene som ble gjort i den forrige.

Erfaringsoverføring 

Her vises en presentasjon av en hendelse med grunn gass, og hvordan problemet ble løst.

Bedre gjennom kunnskapsdeling (NOROG)Forfatter: Norsk olje og gass