Grunn gass
Grunn gass
Gass som er fanget i de øverste berglagene ned til 1 200 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 vi 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.
Erfaringer med grunn gass-utblåsning
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 cirka fem 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.
Filmen Sedco 700 Shallow Gas Blow Out 6 June 2009 11 35am viser utslipp av grunn gass rundt en flyterigg utenfor Nigeria. Gassen drar med seg mye partikler som kan erodere på stål. Det er derfor veldig viktig at slike situasjoner forhindres i forkant. Link til filmen (lengde 3:47) på YouTube.
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 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.
Peon-feltet 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 vi borer de to første seksjonene i brønnen, bruker vi 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 vi 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. 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 laget for store mengder 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 vi vurdere om det er fare for å treffe på grunn gass. I vurderingen bruker vi 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" vi lagene før vi 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.
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 lomme med grunn gass, må brønnen fylles med tung væske (killmud) slik at den blir stabil. Når brønnen er stabil, må vi 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 Havindustritilsynet, 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 vi brønnen og starter på en ny brønn i nærheten. Programmet for den nye brønnen tar hensyn til erfaringene fra den forrige.
Erfaringsoverføring
Norsk olje og gass har laget flere presentasjoner som diskuterer erfaringer med grunn gass. Se vedleggene.