Tine Vigdel Bredal har sett nærmere på analysering av kalkstein på kjernenivå og helt ned til den minste skalaen. Hun forsvarte sin doktorgrad 5. juni.
– Hva er din faglige bakgrunn?
– Jeg har en mastergrad i petroleumsgeologi.
– Hva har du forsket på?
– Doktorgradsarbeidet har vært rettet mot detaljert analyse av kalkstein for å identifisere mineralogiske urenheter på kjernenivå og helt ned til nano-skala (én nanometer er en milliarddel av én meter). Mange metoder ble tatt i bruk, blant annet HIM-SIMS (Helium Ion Microscopy – Secondary Ion Mass Spectrometry). Denne metoden har ikke har vært anvendt til analyser av kalkstein før. Metodene ble brukt for å kartlegge kjemiske, fysiske og mekaniske prosesser ved injeksjon av ulike typer vann og hvordan de mineralogiske urenhetene påvirker disse prosessene. Eksperimenter ble utført både på fabrikkert kalsium og ren naturlig dolomitt, samt mikser av begge, i tillegg til naturlige kjerneprøver fra steinbrudd. Testene ble utført under høyt trykk og temperatur som tilsvarer forholdene i reservoarer som Ekofisk.
– Hva fant du ut?
– Såkalte mineralogiske urenheter er mer utbredt enn det mer tradisjonelle metoder anslår. Dette er fordi mineraler fra leire kan dekke overflaten på de små bestanddelene i kalkstein i form av et belegg som oppstår i spredte områder. Fordelingen av mineralogi kan påvirke ulike egenskaper og prosesser ved vanninjeksjon i kalkstein. Det ble observert minimale kjemiske reaksjoner i helt rene mineralogiske miljø når kalsitt og dolomitt ble flømmet med sjøvann hver for seg. Den mest interessante observasjonen var at ulike blandinger av kalsitt og dolomitt viste langt mer kompliserte kjemiske og i noen tilfeller mekaniske prosesser, som igjen førte til oppløsning av kalsitt og utfelling av nye mineraler.
– Hva kan forskningen brukes til?
– Naturlig kalkstein vil alltid ha urenheter i seg. Disse urenhetene vil kunne påvirke flere forhold under oljeutvinning. Urenhetene kan i reservoarer som Ekofisk påvirke prosesser som for eksempel økt oppløsning av kalsitt. Dette kan øke oljeutvinningen. Oppløsningen kan igjen påvirke geomekaniske forhold, samt utfelling av nye mineraler. Først og fremst kan vi bruke kunnskapen til å øke nøyaktigheten ved modellering og simulering av oljeproduksjon. Neste steg i denne forskningen kan være å utvikle et "smart" vann for å styre prosessene på en mest mulig hensiktsmessig måte.
Tine Vigdel Bredal forsvarte sin doktorgrad med tittelen How diagenetic rock composition and mineralogical changes associated with water injection affect geomechanics and fluid behaviour in chalk i.e. producibility (IOR) 5. juni. Forskningen er utført som et samarbeid mellom IOR-senteret og Universitetet i Stavanger og er finansiert av Forskningsrådet.