Den globale energiomstillingen mot mer bærekraftige energikilder reiser mange spørsmål om forvaltningen av gamle olje- og gassbrønner. Faktisk må disse brønnene tildekkes for å beskytte miljøet og forhindre lekkasjer. En ny tilnærming kan vise seg å være mer miljøvennlig og kostnadseffektiv enn dagens løsning.
En stor utfordring for olje- og gassindustrien
Når verden går bort fra fossilt brensel i løpet av de neste 25 årene, må olje- og gassbrønnene som drev fossilt brensel-æra plugges. Dette kan virke trivielt, men det er det ikke. Bare på norsk sokkel må over 2000 brønner stenges.
Ifølge Harald Linga, direktør for SWIPA-senteret, et forskningsbasert innovasjonssenter med base i SINTEF, det største uavhengige forskningsinstituttet i Skandinavia, vil kostnadene ved å gjøre dette ved å bruke dagens teknologi være over 800 milliarder norske kroner, eller 73 milliarder dollar. Og selv om oljeselskapene har ansvaret for å plugge brønner, må norske skattebetalere bære 78 % av disse kostnadene.
Og det er bare Norge. Det totale antallet oljebrønner i verden kan være i millioner, og en dag må de alle plugges.
Ser etter alternativer
Dagens teknologi bruker en sementplugg som kan være mellom 50 og 100 meter lang. Det viser seg at disse pluggene ikke er så effektive. De kan utvikle langsiktige lekkasjer av mange forskjellige årsaker, sier Lewaa Hmadeh, doktorgradsstudent ved universitetets avdeling for geovitenskap og petroleum.NTNUogså koblet til SWIPA.
En av de mest bekymringsfulle problemene er at lekkasje av forlatte oljebrønner kan være en betydelig kilde til klimagassutslipp.
» Norsk olje- og gassforening utarbeider hvert år et veikart for nye plugge- og dekommisjoneringsteknologier som trengs for å løse bransjens problemer, og siden 2015 har søket etter et alternativ til sement vært tilstedeværende. » la Lewaa Hmadeh til.
Vismut, en lovende løsning
Lewaa Hmadehs doktorgradsforskning fokuserer på å studere bruken av vismut som erstatning og/eller tillegg til plugging av brønner. Han er en av mange forskere rundt om i verden som prøver å finne en bedre løsning på denne utfordringen. Og hvis man skal tro tidlige resultater, kan en blanding av vismut og tinn tilby oljeindustrien en sikrere og mer kostnadseffektiv løsning enn sement for plugging av brønner.
Vismutlegeringer er vanntette, så det er ingen risiko for lekkasje gjennom hetten, forklarer forskeren. Og i motsetning til sement, som trekker seg sammen når den stivner, utvider vismutlegeringer seg når den stivner. De opprettholder også sin integritet på lang sikt da de ikke påvirkes av korrosjon, CO2 eller hydrogensulfid. På grunn av den raske herdingen av legeringen er installasjonstiden også kortere.
Lovende laboratorieresultater
I laboratorieeksperimenter ble ytelsen til vismutlegeringer sammenlignet med sementplugger. I en studie utførte forskeren en lekkasjetest i stålrør, sammenlignbar med en oljebrønn, med en 185 mm sementplugg og en 121 mm vismut-tinnlegeringsplugg.
Da Lewaa Hmadeh «gjennomførte» hydrauliske tester avkaste ut» og ved lekkasjetesting med nitrogengass fant han at plugger av vismutlegering hadde høyere motstand mot påført trykk og lavere gassmigrering sammenlignet med sement, noe som betyr at vismutlegering sikrer en bedre tetning.
Han understreker imidlertid at det fortsatt er en lang vei å gå fra laboratoriet til reelle brønner og at det fortsatt gjenstår mye arbeid.
» Teamet vårt ved NTNU gjør et godt arbeid for å gjøre dybdekunnskapen om denne nye teknologien offentlig og tilgjengelig for alle «, indikerte han. » Det er fortsatt for tidlig å trekke konklusjoner. Men denne capsen har et stort potensial. Vi må skalere den for å se hvordan den yter ved forskjellige lengder, noe som vil ta noen år. »
Referanser:
Hmadeh, Lewaa, Manataki, Andriani, Jaculli, Marcelo Anunciação, Elahifar, Behzad og Sigbjørn Sangesland. «En studie om forseglingen av vismut-tinnlegeringer for brønnplugging og forlatelse.» SPE J. (2024;): doi: https://doi.org/10.2118/219744-PA
Lewaa Hmadeh, Marcelo Anunciação Jaculli, Behzad Elahifar, Sigbjørn Sangesland, Utvikle vismutbaserte løsninger for brønnplugging og forlatelse: en gjennomgangPetroleumsforskning, 2024, ISSN 2096-2495, https://doi.org/10.1016/j.ptlrs.2024.01.003.
[ Rédaction ]
