Den nye boreteknologien til teknologiselskapet Tomax i Stavanger tar i bruk «tannlegemetoder» for å effektivisere boringen.
På samme måte som en tannlege, har oljeboringsteknologien en «støvsuger» som sørger for å holde borekrona ren på en mer effektiv metode enn dagens.
I tillegg bidrar den til å trekke borekrona innover i fjellet.
Kombinasjonen av de to effektene gjør det mulig å komme til ressurser som er vanskelig tilgjengelige.
Støvsuger rent
Vanligvis foregår boring ved at det pumpes væske ned gjennom borestrengen, som blåses ut gjennom borekronen. All borekaks tas med til overflaten.
Dysene har høy energi, noe som gjør at bunnen av hullet blir gullende rent, men det har også en tendens til å trenge inn i fjellet.
Dersom fjellet er løst kan dette bidra til å destabilisere grunnen, noe som kan være utfordrende.
– Vi bruker i stedet tannlegens teknikk, med en «støvsuger» for å holde borekrona ren, i stedet for spyledyser som i dag. Det innebærer en betydelig forandring av måten selve boringen skjer på, sier Nils Reimers, gründer i Tomax, til Teknisk Ukeblad.
- De sa det var umulig å få til: Nå er de nominert til prestisjetung pris
Undertrykk
Det foregår ved at verktøyet stopper strømmen av borevæske rett før borekrona, skrur den 180 grader, og fører den inn i en dyse og ut gjennom et ejektorløp. Det senker trykket, og skaper en undertrykkspumpe uten bevegelige deler.
– Dette er samme prinsipp som slampumper, så det er kjent teknikk, sier han.
Reimers påpeker at de fleste vet at en støvsuger blir mer effektiv jo trangere hjørnet den støvsuger i er. Resultatet i et borehull blir tilsvarende.
– Dette er avgjørende for boring på dype høytrykksfelt, der det veldige trykket fra det tunge slammet gjør at bunnen ikke lar seg spyle ren og borekrona spinner oppå gammel kaks. Dermed går boringen altfor sent, forklarer Reimers.
Han understreker at denne typen felt ofte blir marginale på grunn av lav boreeffektivitet.
- Mener de har knekt koden for å bore ekstremt langt: En «tunnelboremaskin» for oljebrønner
Overraskende virkning
Dette var den tiltenkte virkningen av teknologien. Men Afterburner hadde mer på lager enn det skaperne selv var klar over.
Da den første testen ble gjennomført oppdaget de at det var andre krefter enn bare vekten på borekrona som bidro til framdrift.
– Vi var svært fornøyde med det rengjøringsverktøyet vi hadde utviklet, det lå an til en braksuksess. Det som viste seg da vi testet det var at vi i tillegg fikk en trekkraft, fordi det er lavere trykk under borekrona enn ovenfor, forklarer Reimers.
Du kan si at sugekraften fra verktøyet trekker borestrengen innover i fjellet, og bidrar slik til å drive brønnen videre.
– Dermed har vi for første gang mer enn gravitasjon å stole på til dette formålet. Vi får en tractor-effekt, som alle i bransjen har ønsket seg i alle år. Vi ble så grepet av oppdagelsen at vi ga teknologien navnet Afterburner, poengterer gründeren.
Effekten ble senere testet ved hjelp av digitale verktøy, som bekreftet funnet.
Holder hastigheten oppe
Friksjon og hullstabilitet setter grenser for hvor langt det er mulig å bore, og ikke minst hvor langt det er økonomisk å bore, fordi det tar lang tid.
– Vi har blitt værende i en komfortsone som vi har hatt siden 80-tallet, hvor vi borer brønner på 7000 meter i lengde og 5000 meter i dybde. Det er her det foregår i dag. Men det er store arealer som ligger lenger ut og lenger ned, poengterer Reimers.
Kraft til å drive innover, uavhengig av hvor langt det er boret, kombinert med en renere borehull, gjør at det er mulig å bore lenger og dypere uten at kostnadene fyker i været, nettopp fordi det er mulig å holde hastigheten oppe.
Dermed kan den utilsiktede effekten av teknologien bidra til at det er mulig å få tilgang til ressurser som tidligere ikke har vært tilgjengelige.
Samtidig kan flere funn utvinnes på en lønnsom måte, ved å knytte dem til eksisterende infrastruktur gjennom brønner, uten at det er nødvendig med egne havbunnsinstallasjoner og lignende.
- Norske gründere løste vindmølleproblem: – Det sa bare pang. Det var som å vinne i lotto
– Gjennombrudd
Afterburner-teknologien ble testet offshore på VNG sin Boomerang-brønn i slutten av 2015.
Reimers forklarer at når det bores i dybden er det et særegent fenomen som skaper problemer, hvor tung borevæske holder borekaksen på bunnen av brønnen, slik at cutterne roterer i borekaksen.
– Du kan si at det er som forskjellen på å måke nysnø og våt snø. Nysnøen fyker vekk av seg selv, mens den våte snøen blir bare pakket mer sammen. Det som var håpet for Afterburner var at vi rett og slett kunne suge vekk denne grøten på bunnen med undertrykk, sier han.
Nettopp dette ble testet i VNGs brønn.
– Og vi fikk en umiddelbar reaksjon, borekrona sin virkningsgrad responderte veldig. Hypotesen vår om sørpen på bunn stemte, det var det som holdt hastigheten nede. Ved å bruke undertrykk er det ingen dyser som trykker ned borekaksen. I stedet for trekkes den løs og tas vekk, så det var et gjennombrudd. Dette er en problemstilling de strir med over hele verden, og som er forsøkt løst flere ganger, så resultatene er veldig spennende, forklarer gründeren.
To til tre ganger raskere
I samme test fikk de også demonstrert at trekkraften i teknologien stemte med de tallene som modellene viste.
– Konklusjonen ble at vi boret med en hastighet som var to til tre ganger høyere enn det vi hadde før, samtidig som vi hadde mindre vekt og færre omdreininger. Hadde vi hatt samme vekt ville cutterne ha kommet fem ganger så langt inn i formasjonen, forklarer Reimers, noe som bekreftes av VNG.
– Effekten var både sterk og håndgripelig. Faktisk var trekkraften på røret synlig hele veien til overflaten, står det i en rapport fra en tidligere test på Ullrigg i Stavanger.
Her påpekes det også at trekkraften er stabil og forutsigbar.
- Det norske firmaet teller tre mann: Nå har de alle offshorenasjoner som sitt marked
Plug and play
Teknologien er laget slik at den skal kunne installeres direkte på eksisterende boreverktøy.
– Afterburner kan integreres sømløst, det er plug and play. Det krever ikke noe betydelig kapitalinvesteringsbehov for anvendelse. Det er også viktig i et pålitelighets- og sikkerhetsperspektiv, det er ikke nødvendig å bytte ut utstyr, men kan plasseres inn i det som alt brukes, forklarer Reimers.
Tomax er godt fornøyde med at den første kritiske testen offshore er gjennomført.
– På dette tidspunktet bytter vi teknologien mot feltprøver og informasjon. Den dagen resultatene vi har så langt er tilstrekkelig repetert, da tar vi betalt for det. Det tror vi vil gå ganske fort, sier han.
– Enkelt, kostnadseffektivt konsept
Tomax mottar støtte til utvikling av Afterburner fra Forskningsrådet sitt Demo 2000-program.
De støtter demonstrasjonsprosjekter innenfor oppstrømsvirksomheten på norsk sokkel, og blant de prioriterte områdene er kostnadseffektiv og innovativ boreteknologi, som Afterburner.
– Afterburner-teknologien er basert på et enkelt, kostnadseffektivt konsept som kan bidra til å utnytte ressursene i feltene bedre. Med teknologien kan brønnene bores lengre og sikrere fordi bruk av Afterburner reduserer trykkpåvirkningen mot bunnen av brønnen og samtidig gir god hullrensning. Enheten skaper i tillegg en skyv- eller trekkraft som gjør at man kan nå reserver som ligger langt fra plattformen, sier ansvarlig for bore- og brønnteknologi i Forskningsrådet, Øyvind V. Salvesen, til Teknisk Ukeblad.
- Løftet 13.000 tonn på 60 sekunder: Her fjernes Yme-plattformen
