Dansk nanoforskning tæt på oliens største gåde

Vi skal helt ned blandt de absolut mindste størrelser i naturen for at finde løsningen på en af de allerstørste gåder i oliesektoren.

Indtil nu har ingen vidst på grundvidenskabeligt niveau, hvorfor olien hænger fast i Nordsøens kalkdyb, men alle kender konsekvensen: Danmark - og resten af verden, for den sags skyld - løber tør for olie, selv om over halvdelen er tilbage i reservoirerne.

»Som alle andre molekyler kan olie godt lide at klistre sig til andre molekyler - i dette tilfælde Nordsøens kalk. Problemet er, at det partnerskab forhindrer olieselskaberne i at trække ret meget mere end 25-30 procent af olien op. Man kan simpelthen ikke få olien til at slippe kalken effektivt,« siger ingeniør og professor Susan Stipp, der leder en gruppe på mere end 50 forskere fra Nano-Science Center ved Københavns Universitet.

Detektivarbejde på nanoniveau

Som en moderne udgave af Sherlock Holmes har hun og teamet undersøgt problemet og er nu ved at løse en del af gåden. Det er sket ved at analysere boreprøver fra kalken i oliefelterne på nanoniveau.

Den helt præcise forklaring må vente, til de videnskabelige artikler er publiceret, siger hun, men den lyder nogenlunde som følger:

Olien i felterne er kommet fra andre lag som eksempelvis mudder og har flyttet sig ind i kalkporerne. Kalk er lavet af rester af forskellige alger, som dannede små skjolde af kalcit for cirka 60 millioner år siden. Partiklerne er altså bittesmå, og det samme er porerne mellem dem, hvor olien gemmer sig. Resultatet er, at kun noget af olien kan slippe ud med det havvand, som pumpes ned i felterne og hen til borehullerne. Resten bliver siddende i kalkens porer.

Olien klistrer til porehjørnerne

Kalk består næsten kun af kalcit, og det burde afvise olien. Men holdets analyser viser, at kalken i felterne indeholder andre materialer, der får olien til at binde sig i kalken, og som hindrer partiklerne - og derfor porerne - i at vokse med tiden. Ideen er nu at forsøge at gøre kalkens porer større, så man bedre kan skylle olien hen til borehullerne, forklarer Susan Stipp.

»Olien klistrer sig så at sige i hjørnerne i de små porerum. Men kan vi gøre rummene større, vil det være sværere for olien at hænge fast, og man kan få mere op fra reservoiret,« forklarer hun.

'NanoChalk', som projektet hedder, er med andre ord et projekt, hvor man søger at ændre de basale egenskaber for kalcitpartikler i kalklagene. I laboratoriet omkrystalliseres rent kalcit til større partikler i løbet af uger eller år, men størstedelen af kalken ser ud, som den gjorde for 60 millioner år siden. Forstår man vekselvirkningen mellem fast stof og væsker, kan man lære hemmeligheden bag væksthæmning og skabe et produkt eller en proces, der tillader krystalvækst. Den vækst vil forøge porestørrelsen.

»Vi skal selvfølgelig ikke til at rekrystallisere hele Nordsøen, men kan vi gøre det dér, hvor olien samler sig omkring brøndene, vil det have en god effekt,« siger Susan Stipp.

Man kan endnu ikke sige, præcis hvor meget selskaberne vil kunne øge indvindingsgraden med, oplyser hun. Men selv få procenter vil have enorm betydning, understreger Susan Stipp. Derfor støtter både Maersk Oil, BP og Højteknologifonden Susan Stipps forskergruppe med knap 54 mio. kr. (7,2 mio. euro) over fem år.

»Jeg vil udtrykke det, som de gør hos Maersk Oil, at bare én procent i forøget indvindingsgrad vil betyde mange danske job, store indtægter og sikkerhed i Danmarks energifremtid. Så der er meget på spil.«