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 treffer på grunn gass under boringen, kan det oppstå farlige situasjoner både for mennesker og for 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.

Det er sjelden grunn gass er et reelt problem på norsk sokkel. Den siste alvorlige hendelsen var med West Vanguard i 1985. Det blir meldt om noen mindre hendelser 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 blitt brukt i utviklingen 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.

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

• grunn gass som kommer fra forråtnelse av biologisk materiale (gassutvikling 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 lommene kan ha meget stor utbredelse. Det betyr at betydelige mengder gass kan slippe ut fra brønnen.

Når man borer de to første seksjonene i brønnen, bruker man 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 man borer 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 føre til større skade i området. Denne skaden svekker både havbunnen og brønnfestet.

Gassen stiger også opp til overflaten gjennom vannet og kommer i nærheten av boreinstallasjonen. Der er det største problemet faren for at gassen tar fyr. For å stanse utstrømningen pumper man 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 jackup-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 lagd for store mengder gass over lang tid. Derfor må brønnen balanseres med tung væske så raskt som mulig.

Ved alle boreoperasjoner som planlegges, skal man vurdere om det er fare for å treffe på grunn gass. I vurderingen bruker man 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 er 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 operasjonen starter opp.

Trening på kick-situasjon

Personalet øver på hvordan de skal håndtere en situasjon med gasslekkasje fra brønnen, før boringen starter. Dette 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 pilothull først. Da «undersøker» man lagene før man borer de store hullene til toppseksjonen i brønnen.

Boring med tung væske

Det er utviklet et system til 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.

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 lomme med grunn gass, må brønnen fylles med tung væske (killmud) slik at den blir stabil. Når brønnen er stabil, må man vurdere 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 utslippsøkning til Petroleumstilsynet, 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 sementerer man brønnen og starter på en ny brønn i nærheten. Programmet for den nye brønnen tar hensyn til erfaringene fra den forrige.

Norsk olje og gass har lagd flere presentasjoner som diskuterer erfaringer med grunn gass. Se vedleggene.