1. Home
  2. BrønnteknikkChevronRight
  3. Leting og boringChevronRight
SubjectEmne

EMNE

Leting og boring

Innholdet i Leting og boring dekker kompetansemålene til programfaget i brønnteknikk Vg2. Emnet omfatter både geologien som er grunnlaget for petroleumsreservoarene, og metoder og utstyr som brukes for å finne olje og gass på en trygg og økonomisk forsvarlig måte.

Boredekksarbeider opererer manuell momenttang.

Petroleumsgeologi og letemetode

Geologiske prosesser har gjennom hundre millioner av år formet reservoarene med olje og gass på norsk sokkel. For at reservoarene skal kunne være drivverdige, må kilden, modning og felledannelsen ha kommet på rett sted og til riktig tid i forhold til hverandre.

Kilden til olje og gass hadde en gang form av et yrende liv i havet. Da disse organismene døde og falt til bunnen, ble de begravd av sand, kalk, leire og silt i millioner av år. Det ble til flere tusen meter med avsetninger, som etter hvert ble omdannet til nye bergarter. Noen bergarter ble reservoarbergarter. Det betyr at de kan lagre olje og gass i porer i bergarten. Andre ble til takbergarter. Disse ligger over reservoarbergarten og hindrer at oljen eller gassen stiger opp og forsvinner. Reservoarene ligger på 1500 til 4000 meters dyp og er vanskelige å finne.

Den første kartleggingen av områdene sier noe om mulighetene for reservoar. Det gjøres ved hjelp av overflateundersøkelse med seismikk og gravimetri. Ut fra disse lages det tegninger av bergartslagene som blir tolket av geofysikere. Når det oppdages mulighet for reservoarfunn, bores det letebrønner. Dersom det oppdages olje eller gass, bores det avgrensningsbrønner. Til slutt bores det produksjons- og injeksjonsbrønner i feltet.

Installasjoner som brukes til boring og produksjon

Leteboring på feltene som undersøkes, gjøres oftest fra flytende installasjoner. De vanligste typene som brukes på norsk sokkel, er halvt nedsenkbar rigg (semi-submersible rig) og boreskip. Når det er gjort funn, brukes også oppjekkbar rigg (jackup rig) til boring av brønner.

Boretårnet er sentralt i boremodulen. Dette kan være et konvensjonelt boretårn med heisespill eller et hydraulisk operert RamRig-tårn. I boremodulen håndteres både borestrengen og fôringsrør (casing) ved hjelp av et hydraulisk, automatisert rørhåndteringssystem. Det fungerer i samspill med rørhåndteringskraner, heisespill, boremaskin (top drive) og momenttang. Utstyret opereres med hydraulisk trykk for å kunne overføre store krefter. Rørhåndtering kan fjernopereres fra borebua, og utstyret sjekkes og vedlikeholdes av boredekksarbeiderne.

Når feltene bygges ut for produksjon, plasseres det enten en fast installasjon som står på havbunnen, eller et havbunnsanlegg som ligger under vann og knyttes opp til en flytende installasjon, gjerne et produksjonsskip.

De første store feltene ble utstyrt med plattformer som står på ben på havbunnen (condeep og jacket), mens det i nyere tid også brukes flytende produksjonsenheter (FPSO), halvt nedsenkbare rigger og havbunnsinstallasjoner.

Installasjonene som brukes til olje- og gassproduksjon offshore, har en utvidet prosessmodul og er ofte nedjustert i boremodulen. Noen installasjoner er ubemannet, mens andre har både bolig- og boremodul i tillegg til prosessmodulen.

Boring og brønnbygging

Borestrengen består av borerør og flere typer verktøy, som har fellesbenevnelsen BHA – Bottom hole Assembly. Nederst i borestrengen er det montert en borekrone som skal bore brønnen.

Borestrengen føres inn og ut av brønnen gjennom stigerøret, som er forbindelsen mellom riggen og brønnen på havbunnen. Boreslammet kommer i retur fra brønnen gjennom stigerøret. Boreslammet er primærbarrieren i brønnen under boreaktiviteten og mikses i slamsystemet om bord. Slamsystemet brukes også til å sirkulere og rense borevæsken som brukes til boring.

Brønnbarrierene hindrer formasjonsvæske fra å strømme inn i brønnen og opp til riggen. Det skal være minst to adskilte barrierer under boring og ved vedlikeholdsarbeid. I brønnen er borevæsken primærbarriere, og på overflaten er BOP og IBOP sekundærbarriere mot uønsket utstrømning.

Dersom en av barrierene ikke virker, skal brønnaktiviteten stoppes til barrieren er gjenopprettet. Dersom det oppstår underbalanse i brønnen slik at olje eller gass kommer inn i brønnen, må brønnen «drepes».

Casing-programmet beskriver hvor dypt hver seksjon i brønnen skal bores før hullet må fôres med rør. Casingen sikrer hullet mot innrasing, og den sementeres fast til formasjonen for å hindre lekkasje på utsiden av røret. Hull- og casing-dimensjonene blir mindre for hver seksjon som bores.

Sementen tas om bord som tørrstoff i store lagringstanker. Tørrstoffet blandes med miksevann og tilsetningsstoff i miksestasjonen. Derfra pumpes sementen til brønnen. Når sementen er ferdig herdet, må den testes og godkjennes som barriereelement.

Emner

Leting og boring

  • Geologi som omtales i brønnteknikk, er avgrenset til det som er relevant for petroleumsemnene.

  • Før leteboring starter, må området utforskes med seismikk, gravimetri og flere andre metoder som gir informasjon om området er interessant for leteboring.

  • Dette emnet tar for seg ulike installasjoner som brukes for boring, vedlikehold og produksjon på den norske kontinentalsokkelen.

  • Automatiserte systemer om bord er hydraulisk operert utstyr, pneumatisk styrt utstyr og elektriske kretser. Vi ser nærmere på boremodulens utstyr.

  • Sekundærbarrieren er ventiler som kan stenges både på innsiden og utsiden av borestrengen for å sikre det ytre miljøet.

  • Boring

    I dette emnet beskrives utstyr, boremetoder og borestrengsberegninger for de vanligste boreoperasjonene.

  • Brønnene bores og sikres med fôringsrør og sement. Her omtales brønnbygging, sementeringsmetoder og kravene fra myndighetene.