injeksjonsbrønn – Store norske leksikon

Eksempel på olje og gass som på grunn av sin lave tetthet har migrert oppover i et reservoar inntil de blir stoppet av en forseglingsbergart.

Felle

Av KF/Store norske leksikon ※.

Lisens: Begrenset gjenbruk

Injeksjonsbrønn er en brønn i et petroleumsfelt for pumping av gass eller vann ned i en porøs formasjon under overflaten. Hensikten kan enten være å opprettholde trykket i et reservoar, og dermed forbedre oljeutvinningen, eller det kan være å lagre gass som det er problematisk å bli kvitt på andre måter.

Faktaboks

Uttale: injeksjˈonsbrønn

De generelle prinsippene for dette er beskrevet mer under injeksjon og reinjeksjon, mens injeksjonsbrønner for lagring av karbondioksid (CO₂) er beskrevet nedenfor.

Rolle i karbonfangst og -lagring

Injeksjon av karbondioksid for langtidslagring er én av flere metoder for å motvirke global oppvarming. Dette bidrar til reduksjon av den mengden som slippes ut i atmosfæren av denne drivhusgassen. Selve injeksjonen av karbondioksid er siste trinn i teknologien/begrepet karbonfangst og -lagring (CCS).

Første trinn i karbonfangst og -lagring er å «fange» gassen. Karbondioksidgassen kan komme fra ulike kilder. Den kan gjenvinnes fra store punktutslipp i forbindelse med tradisjonell industriproduksjon eller fra produksjon av elektrisk kraft eller hydrogen ved å brenne fossilt materiale. Gjenvinningen kan også være basert på direkte luftfangst/DAC (Direct Air Capture). Luftfangst er en teknologi som baserer seg på å fange karbondioksid direkte fra atmosfæren hvor konsentrasjonen av karbondioksid er lavere enn ved punktutslippene. Fordelen med denne teknologien er at den kan plasseres mer fritt, men det må fortsatt være tilgang på energi og transport til et sted for deponering, som for eksempel en injeksjonsbrønn.

Når karbondioksidmolekylene har blitt fanget, må de deretter transporteres til stedet for injeksjon og lagring. Dette kan gjøres i rør eller eventuelt med skip. Siden transportavstanden kan være avgjørende for hvor bærekraftig og lønnsomt dette er, vil injeksjon av karbondioksid fra oljeproduksjon være spesielt godt egnet.

Forutsetninger

En injeksjonsbrønn for karbondioksid kan bores med lagring av karbondioksid som sin primære hensikt. Man kan også i noen tilfeller bruke brønner tilknyttet tidligere petroleumsutvinning. Det er avgjørende at alle komponenter i brønnen som eksponeres for karbondioksid tåler dette, og at de geologiske formasjonene er stabile og klarer å holde på karbondioksidet over tid. I tillegg må feltet være i stand til å ta imot store nok mengder til at dette blir en økonomisk foretrukken metode.

Den fysiske mekanismen som i millioner av år har hindret hydrokarboner å komme til overflaten er basert på en såkalt forseglingsbergart (eller takbergart). Dette er en bergart som er ugjennomtrengelig for hydrokarbonene og som ligger over reservoaret. Den fungerer da som en barriere som hindrer de lette hydrokarbonene i å bli presset oppover av det høye trykket. Forseglingsbergarter i petroleumsreservoar består ofte av leirskifer, men det kan også være salt eller andre bergarter.

Utfordringer

På samme måte kan forseglingsbergarten over et utvunnet petroleumsreservoar benyttes til karbonlagring fra en eksisterende brønn. Det er imidlertid flere utfordringer. Én utfordring er at andre brønner i reservoaret kan utgjøre lekkasjeveier hvis de ikke er forseglet ordentlig.

Et annet element er at endringene i spenningskrefter bergarten har blitt utsatt for under hydrokarbonutvinningen, i kombinasjon med den nye trykkoppbyggingen som skjer under injeksjon av karbondioksid, kan gi sprekker og svekke dens tetningsevne.

Videre kan kjemiske reaksjoner mellom karbondioksid, reservoarbergarter og formasjonsvann føre til endringer i bergartens egenskaper, samt at dannelsen av karbonsyre fra karbondioksid og vann kan føre til oppløsning av visse mineraler. Disse effektene kan gjøre bergarten svakere, mer porøs, øke permeabiliteten og dermed redusere evnen til å forsegle karbondioksid.

Bruk

Et suksessfullt lagringsprosjekt i industriell skala finnes på Sleipner-feltet. Dette har vært i drift siden 1996. Her har karbondioksid blitt fanget fra produsert gass og injisert på om lag 800 meters dyp (Utsira formasjon). Produksjonen av gass fra Sleipner har foregått parallelt fra dypere formasjoner.

Siden man ikke ønsket å øke mengden karbondioksid i kommende produsert gass fra dette feltet, ble det her funnet en annen egnet formasjon med forseglingsbergart. Injeksjonshastigheten på Sleipner har siden 1996 vært på rundt en million tonn per år.

Les mer i Store norske leksikon

Eksterne lenker

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

Fagansvarlig for Boreteknologi

Kristian Gjerstad

Førsteamanuensis, Universitetet i Stavanger