Norsk firma udvikler kemikalie-frit alternativ til fracking

Op til flere hundrede ton kemikalier bliver pumpet ned i undergrunden, når energiselskaber fracker olie og gas ud af borebrønde. Nu mener et norsk selskab at have opfundet en metode til at undvære kemikalie-cocktailen og erstatte den udskældte frackingteknik med en mere natur- og sundhedsvenlig fremgangsmåde.

»Der er store miljøfordele ved metoden,« forklarer Eirik Renli, der er direktør for Fishbones.

Ved en normal fracking bruges en liste af kemikalier, hvoraf flere er voldsomt sundhedsskadelige. Kemien kan give ethvert fracking-uheld alvorlige konsekvenser – som da et udslip af frackingvæsker i Kentuckys Acorn Fork Creek i 2007 dræbte alle synlige livsformer i vandet.

Fishbones' såkaldte Dreamliner-teknologi gør giften overflødig.

»Med Dreamlineren kan brønden stimuleres uden kemikalier overhovedet. Man bruger bare den samme slags borevæske, som anvendes i en hvilken som helst boring,« fortæller Eirik Renli over en Skype-forbindelse fra USA.

12 meter lange bore-rør

I den normale frackingmetode bruger man højt tryk til at slå revner i undergrunden. På den måde bliver brønden forbundet med større dele af gas- eller olieresevoiret. Med den norske Dreamliner bruges vandtrykket i stedet til at bore kanaler ud fra hovedbrønden. Resultatet kan sammenlignes med et flodsystem, eller – mere passende – med et fiskeskelet.

Dreamlineren består af flere led, som nedføres i brønden. Hvert led har tre bor, der er tilknyttet hver sin turbine. Når borevæsken pumpes gennem rørene driver turbinerne borene op til 12 meter ind i stenformationen.

Designet gør hele øvelsen meget tidseffektivt, forklarer Eirik Renli.

»Antallet af kanaler, der bores, kan være alt mellem 10 og 300 afhængig af brøndens størrelse, men de bliver alle sammen lavet samtidig. Hele operationen kan udføres på to timer,« forklarer direktøren.

Ved almindelig fracking pumpes der typisk grus eller sand ned i undergrunden, for at holde revnerne åbne. Det er også overflødigt med den nye teknologi, lyder det fra Eirik Renli:

»Fishbones-rørene bliver siddende i brønden og sørger for at der er gennemgang i sprækkerne.«

Pilotprojekt med dansk støtte

Det norske firma forsøger nu at overbevise industrien om, at teknologien virker. En opgave, der ifølge Eirik Renli er utrolig udfordrende.

»Det er ekstremt svært at sælge ny teknologi i olie- og gasindustrien, fordi det er en konservativ branche,« forklarer han.

Den første økonomiske saltvandsindsprøjtning kom fra olieselskabet BP, som efterfølgende har anbefalet Fishbones til den såkaldte Joint Chalk Research Group, der blandt andet tæller Mærsk, Dong og Nordsøfonden.

Læs også: Flydende vindmøller skal drive den sidste olie ud

Gruppen gav sidste år tilskud til, at Fishbones kunne prøve kræfter med en oliebrønd i Texas.

»Målet med den brønd var at vise, at vores teknologi virker,« fastslår Eirik Renli og fortsætter:

»Hovedkriteriet var, om de her 12 meter lange rør rent faktisk borer sig ud i formationen. Det kunne vi bekræfte.«

Dur endnu ikke i skifer

Fishbones taler lige nu med energiselskaber om at implementere teknologien i Nordsøen. Men før det kommer så vidt, vil oliegiganterne gerne se resultater fra en anden brønd.

»Vi skal vise, at det ikke bare var et lykketræf, at det virkede i den første brønd,« forklarer Eirik Renli.

I næste måned skal Dreamlineren installeres på en ny brønd i Texas, og senere følger også en norsk brønd og to-tre stykker i Mellemøsten. Hvis resultaterne er positive ser Fishbones-direktøren gode muligheder for, at metoden kan tages i brug i de danske boringer i Nordsøen.

Læs også: Modne oliefelter kræver mere og mere energi

Kemikaliebekymrede danskere skal dog ikke umiddelbart forvente, at skifergasboringen i Nordjylland, der udføres af franske Total, kan udføres med Dreamliner-teknologien. Mens metoden kan erstatte fracking i 9 ud af 10 tilfælde, så passer den endnu ikke til alle slags brønde, siger Eirik Renli.

»Indtil videre passer teknologien ikke til skifersten, men på sigt er det vores mål, at Fishbones også skal kunne bruges her.«

Skifergas

Produktprisen 2013 Skal Danmark udnytte skifergassen i undergrunden eller ej? Beslutningen kræver indsigt i tekniske, økonomiske og miljømæssige forhold. Ingeniøren dækker emnet hele vejen med artikler og debatmøde. Følg hele skifergas-dækningen her

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Det lyder som om teknologien kun virker i bløde, ensartede formationer. Skifer er hårdt og det er lagdelt hvilket gør det vanskeligt at bore i - selv på rør - så det må blive meget vanskeligt at styre en fleksibel slange igennem så hårde formationer.

Men det bliver interessant at se om det kan tilpasses skiferproduktion. Interessant er det også hvordan brønden efterfølgende completes. Lader man slanger og turbiner side - og i så fald, hvordan perforeres slangen bagved turbinen, så der kan komme noget ind i brønden? Hvordan performer de fleksible rør i en formation der bedst kan betegnes som plastisk? Det er et velkendt problem at man mister borestrenge og hele brønde hvis man ikke holder hullet i live indtil det er fyldt op med stål og cement fordi formationen presser sig ind i den friske boring. Selv færdigcompletede brønde kollapser med jævne mellemrum fordi presset fra formationen er for stort. Samme udfordring må blive et problem her, hvis man ikke har en ganske stærk completion - det er også grunden til at man i en fracket boring fylder sin brønd med keramiske kugler eller sand... Og der er en grund til at olieselskaberne er konservative. Hvis man bruger 2-300 mio kr på en brønd vil man også være sikker på at få noget for sine penge.

  • 3
  • 0

Hvorfor bruges kemikalier i traditionel fracking ?

Fordi man forsøger at hive olie ud af noget som mest kan betegnes som 'en stor svamp af sten'. Den skal blødgøres, og olien skal kunne flyde. Lige pt. tyder det mest på, at den europæiske undergrund som egner sig til fracking, har en lidt for hård svamp til at det økonomisk giver mening at hive olien ud. Intet er fuldstændig sikkert endnu, men Amerikanerne tror ikke på det længere og har trukket sig. Franske Total håber stadig, men generelt er der ikke den store tiltro blandt olie-industrien.

Hvis olie-prisen ryger op på det gamle niveau, er situationen selvf. en anden. Muligvis dét Total håber på vil ske om måske 5 år, og så er de allerede igang og foran konkurrenterne.

  • 1
  • 0

Fordi man forsøger at hive olie ud af noget som mest kan betegnes som 'en stor svamp af sten'. Den skal blødgøres, og olien skal kunne flyde. Lige pt. tyder det mest på, at den europæiske undergrund som egner sig til fracking, har en lidt for hård svamp til at det økonomisk giver mening at hive olien ud.

Njarhh... Det er ikke helt korrekt. Stenen kan godt kaldes for en stor svamp, men det har intet med blødgøring af stenen at gøre. Når man kigger på reservoirkvalitet, kigger man groft set på to egenskaber: Porøsitet og permeabilitet. Porøsiteten er et udtryk for hvor stor en del af formationen/stenen der udgøres af "huller" jo mere hullet (større/flere porer), jo bedre porøsitet - høj porøsitet betyder at formationen kan holde på mere olie. Den anden egenskab er et udtryk for hvor nemt olien flyder imellem porerne - jo højere permeabilitet(måles normalt i milliDarcy), jo nemmere er det at få olien til at flyde imellem porerne. Den perfekte reservoirsten er altså en med høj porøsitet og høj permeabilitet - det ser man gerne i sandsten som f.eks. i Saudi Arabien. Her opleves permeabilteter på op til 10.000 mD

I nordsøen oplever vi kalksten. Kalksten har en meget høj porøsitet, men en meget lav permeabilitet (ca.0.1-10 mD). Her er det muligt at "blødgøre stenen" ved at sprøjte syre under højt tryk ud i reservoiret hvorved man åbner små kaverner omkring brønden, således at reservoirets overflade mod brønden øges og det dermed er muligt for mere olie at sive mod brønden. Man laver også her fracking, men ikke helt med samme hidsige tryk og kemikalier som dem amerikanerne bruger.

MEN udover den tætte kalksten, så findes der også lag af skifer - det består gerne af organisk materiale (mudder) og er bundet i en meget tæt sten. Der er stadig stor porøsitet, men permeabiliteten er mindst lige så dårlig som i et kalkstensreservoir (10-0.01 mD) så for at få noget ud af et sådant reservoir skal man gå hårdere til værks. Her kan man ikke "blødgøre" stenen med syre, fordi materialet ikke reagerer særlig godt på syre. Så man må i stedet flække den og derefter holde sine revner åbne. Måden man gør det på er ved at pumpe vand tilsat kemikalier ned i brønden under ekstremt højt tryk. Efterhånden som man får åbnet flere og flere revner, kræver det mere og mere væske - efterhånden som man får mere flow på stiger friktionen. Derfor tilsætter man friktionsreducerende kemi, for at holde flow raten oppe. Derudover tilsættes gerne biocide, for at dræbe evt. bakterier som injiceres med frac væsken, for at der ikke skal dannes hydrogensulfid i reservoiret når bakterierne løber tør for ilt. Når man så har åbnet sine frakturer, så skal de holdes åbne. Det gøres ved at injicerer sand, keramik eller glaskugler ind i reservoiret. Dette øger yderligere friktionen og kræver ligeledes friktionsreducerende kemikalier. Desuden skal man sikre at disse materialer ikke aflejre sig i en del af brønden. Derfor anvendes der tykningsmidler for at holde sand el.lign suspenderet i frac væsken. Endelig tilsættes der også både kemi der skaber emulsioner og kemi der nedbryder samme i forskellige faser af operationen. I alt anvendes der rigtig mange kemikalier, men det er ikke værre end i meget andet kemiske industri. Det der er problematisk er ikke anvendelsen af kemikalierne, men bortskaffelsen. Hvis kemikalierne ikke bortskaffes korrekt, så kan de skabe store forureningsproblemer. I USA har man ikke samme holdning til den slags som i Europa. F.eks. er brugen af uforede magasindamme til opbevaring af borevæsker tilladt i flere stater, godt nok ikke for kemiholdige væsker - men reglerne håndhæves ikke særligt strikst - det må man ikke i Danmark og formentlig heller ikke i det meste af Europa hvor reglerne håndhæves langt hårdere.

  • 7
  • 0

Der skrives at der bruges "den samme slags borevæske" som i andre boringer? Er det miljøvenligt eller bare bedre end det andet stads de bruger?

Samt vil der stadig opstå mindre/større jordskælv ved fracking?

  • 0
  • 0

Njarhh... Det er ikke helt korrekt. Stenen kan godt kaldes for en stor svamp, men det har intet med blødgøring af stenen at gøre.

Kan godt li' du starter med at sige man ikke blødgører svampen med kemi, og derefter forklarer to måder man kan blødgøre svampen med kemi.

I alt anvendes der rigtig mange kemikalier, men det er ikke værre end i meget andet kemiske industri. Det der er problematisk er ikke anvendelsen af kemikalierne, men bortskaffelsen.

Svarer lidt til at sige, at problemet med el lavet på kul ikke er selve kullet men forureningen den skaber.

Der har været mange problemer med at komme af med kemien. Især når man vil opbevare det eller transportere det væk, og der sker uheld. Selvf. er risikoen blevet mindre med tiden, men så længe der fortsat sker uheld med kæmpe skade på naturen, så skal man passe meget på med fremgangen.

Bemærk jeg ikke er decideret imod fracking. Men når der er risiko for at ødelægge store natur-områder, så skal den potentielle gevinst også være stor. Dét er den ikke som olie-prisen ligger lige nu.

  • 0
  • 6

Jeg kalder det blødgøre for at svare på det du skriver, men fair nok jeg omformulerer - det har intet med blødgøring af svampen - det er et spørgsmål om hvordan du vil gøre svampens overflade større og mere permeabel. Så vil du rive den over eller tage et stykke ud af den.

Ang. Din anden pointe, så er det jo noget vrøvl. Det er ganske simpelt at komme af med kemiaffaldet - i modsætning til forurening fra kul - det er bare dyrt og behandlingsprocessen kompleks, men for olieselskabet er bortskaffelsen relativt simpel sammenlignet med bortskaffelse. Risikoen for udslip er ganske ringe hvis du har gjort dit forarbejde ordentligt(i.e. Foret dine afløbsmagasiner), men hvis du har set en typisk amerikansk boreoperation, så er det ikke noget man gør alverden ud af derovre.

Risikoen ved frackede boringer er ikke nødvendigvis større end ved så mange andre boringer. Der laves massevis af frackede boringer over hele verden hver dag, men det er bare ikke i skifer. Så problemet er ikke begrænset til skifer, det er bare greenpeace der har set sig ond på det.

  • 5
  • 1

Borevæske og fracking væske er to vidt forskellige ting. Borevæaken anvendes hovedsagelig til smøring og kontrol med din brønd mens den bores. Det består gerne af enten vand eller olie iblandet forskellige mineraler og/eller salte til at styre vægten for at holde reservoirtrykket nede i brønden så man ikke ender ligesom Macondo i den mexikanske golf. Fracking væske injiceres når brønden er gjort færdig (på overfladen) og har udelukkende til formål at lave frakturer i den færdigborede brønd så man øger udvindingsgraden fra brønden og består som jeg skrev, af en lang række forskellige kemikalier.

  • 6
  • 0

Ang. Din anden pointe, så er det jo noget vrøvl. Det er ganske simpelt at komme af med kemiaffaldet

Akademisk simpelt, ja, men i praksis bøvlet og risikabelt uden at forøge omkostningerne over smertegrænsen. Derfor vi har set et så stort antal uheld i USA. Det er samme problem med store vindmøller: akademisk simpelt at designe en 10 MW vindmølle, men i praksis er det en kæmpe opgave bare at fragte vingerne rundt.

Jeg kalder det blødgøre for at svare på det du skriver, men fair nok jeg omformulerer

Vil du også til at rette komma-fejl? Har du virkelig så svært ved at se hvad der menes med at "blødgøre svampen"? Du skriver nøjagtig dét jeg i forvejen var klar over. Det er rent ordkløveri.

  • 0
  • 4

Ikke særlig egnet til skifer siger man, men kan man ikke frygte at effektiviteten bliver så lav, at metoden bliver uinteressant. Som jeg forstår den alternative teknologi, må den få svært ved at penetrere på samme måde. Man penetrerer langs nogle mekanisk borede huller, mens dagens frackingvæsker vel selv "åbner" de dele af undergrunden, hvor der er mest formål med åbninge!

John Larsson

  • 0
  • 0

Det lyder som om teknologien kun virker i bløde, ensartede formationer. Skifer er hårdt og det er lagdelt hvilket gør det vanskeligt at bore i - selv på rør - så det må blive meget vanskeligt at styre en fleksibel slange igennem så hårde formationer.

Jeg tænker lidt det samme, men ser egentlig et større problem, hvis jeg har forstået karakteren af gasholdigt skifer korrekt.

Skiferlaget er jo opstået af lag af ler og mudder, indeholdende døde mikroorganismer og plantedele, som er blevet presset sammen under højt tryk fra de ovenliggende lag, og siden forstenet.

Gassen er dermed blevet indesluttet i små bitte lommer i skiferlaget, og hver lomme må jo indeholde flere hundrede gange så stor en gasvolumen under atmosfærisk som lommens størrelse.

Jeg forekommer mig logisk at lommerne må være flade, og ligger mellem lagene.

Har man prøvet at arbejde med et stykke (ikke gasholdig) skifer, så ved man at det er meget let at bryde, når det ikke er under tryk. Bruddene vil helst følge lagene, men lagene knækker også let, når de er skilt fra hinanden.

Jeg forstiller mig derfor at et stykke skifer med højt gasindhold nærmest vil smuldre, hvis det udsættes for atmosfærisk tryk, pga de høje indesluttede gastryk mellem lagene.

Metoden med fracking er derfor effektiv, fordi man etablerer et hydraulisk tryk, som ophæver trykket fra de ovenliggende jordlag.

Når borevæsken pumpes ind i skiferen, vil den, med hjælp fra det indesluttede gastryk, splitte langs lagene, så gassen frigives og blander sig med borevæsken.

Deformationen må betyde at lagene over det splittede lag knækker, så der også opstår sprækker på tværs af lagdelingen, så lagene over også splitter.

Således forestiller jeg mig at en ret stor volumen af skiferen knuses og findeles omkring boringen.

Kemikalierne medvirker ved at opløse kalk og andre bindinger i skiferen, så den brydes i endnu finere stykker.

(På denne måde bliver den åbnede overflade jo enorm, sammenlignet med et rundt borehul)

Sammen med borevæsken, pumpes sand ind, så sprækkerne holdes åbne, når hydrauliktrykket sænkes.

Når trykket sænkes, ekspanderer gassen, som trykker borevæsken tilbage gennem brønden (flow-back).

Det knuste lag efterlader jo en mange gange større overflade end nogle 12 meter lange huller med lille diameter, og som det beskrives, så bliver de tynde borerør jo siddende, til at holde kanalerne åbne, så har skiferen jo ikke engang mulighed for at krakelere ind imod kanalen, når trykket i denne sænkes.

Jeg har derfor svært ved at se hvordan denne metode kan være bare tilnærmelsesvis ligeså effektiv som hydraulisk fracking.

Er der noget jeg overser?

  • 2
  • 0

Hvilket svineri?

I princippet intet, da der findes metoder til at undgå at hverken gas eller flow-back ender i omgivelserne.

I det omfang disse benyttes, og der ikke sker fejl, så er der intet svineri, udover den CO2-udledning der er ved enhver afbrænding af gas (og det er jo langt at foretrække frem for kulafbrænding).

Forudsætningen for at undgå svineri, er at det gas- og kemikalieholdige flow-back ikke pumpes ud i åbne basiner, og i vid udstrækning spildes på jorden, sådan som det desværre er foregået i langt de fleste tilfælde i USA.

Alene den methan der frigives til atmosfæren,fra de åbne basiner, gør skifergassens CO2-fordel ift kulafbrænding tvivlsomt.

For at undgå det, skal flow-backet ledes via rør, direkte ind i nogle meget store tanke, hvori gassen kan afdampes, hvorefter væsken fyldes på tankbiler og køres til rensning.

Problemet er at denne metode er langt dyrere end at lede flow-backet ud i primitive åbne basiner. Især rensningen er dyr, så jo mere væskes der spildes på jorden, og siver ned i undergrunden, jo flere penge sparer man på rensning - hvilket jo ikke er fordrende for miljømæssig omhu.

Og da gasproducenternes regnskaber har vist at det er umådelig svært at skabe profit, selv med de primitive metoder, hvis ikke gasprisen er et godt stykke over 4 $/MMBtu, så er gasproducenterne jo ikke ligefrem ivrige med at anvende de dyre miljøansvarlige metoder.

Her i Europa ligger skiferlaget (svjh) generelt 4-5 gange så dybt som i Nordamerika, så der skal ikke bare bores 4-5 gange så dybt, men også trykkes med meget større tryk, for at bryde skiferen.

Det bliver det jo ikke billigere af, så selvom vores gaspriser generelt er højere end i USA, så vil det næppe være rentabelt at udvinde skifergassen, hvis der samtidig stilles meget større krav til renlighed end der stilles i USA.

  • 4
  • 1
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten