På jakt etter reservoaranalog

På jakt etter reservoaranalog

På den lille øya Hopen har dedikerte geologer kartlagt en serie med ca. 230 millioner år gamle elvekanaler. På den måten bygger de kunnskap som kan brukes for å finne og utvinne olje og gass i Barentshavet.

  • Vi har besøkt Hopen hvert eneste år siden 2007, forteller Atle Mørk i SINTEF Petroleumsforskning.

Unntaket var i fjor da sommerværet ikke tillot forskerne å gå i land. For på denne forblåste utposten finnes ingen naturlige havner, og slett ingen kunstige, for de eneste «fastboende» er den lille staben på den meteorologiske stasjonen.

Atle Mørk er en gammel traver på Svalbard. Hans første besøk var som student i 1970, og etter at han ble hyret inn som vitenskapelig assistent i 1977, har han dratt nordover omtrent hvert eneste år, omtrent som trekkfuglene. De siste årene har han også blitt godt kjent med Hopen, den lange, smale øya som ligger ganske så alene ute i havet, 30 timers reise med båt fra Longyearbyen.

 

En gammel traver

Hensikten med disse gjentatte besøkene har vært å utvikle forståelsen for den geologiske utviklingen gjennom trias, men ikke minst å øke kunnskapen om sandsteinslagene som mot sørvest, der oljeselskapene driver sin virksomhet, kan være gode reservoarbergarter.

For i Barentshavet blir mer og mer olje funnet i sandsteiner fra denne tidsperioden. Og da er det viktig å skaffe seg førstehånds kunnskap fra blotninger på land. Nålestikkene som borehullene representerer er ikke tilstrekkelig.

Og ekte geologer klager ikke over tett tåke, vått regn, kald sludd, sur vind og kraftige brenninger. Såpass må man tåle når man skal drive geologisk kartlegging i Arktis. Men utstyret må være i orden, alt fra overlevelsesdrakter, gevær og hjelm til hammer, lupe og notatbok.

Mørk har gjennom disse sommerukene på Hopen vært kjentmann for en gruppe med studenter, forskere og geologer fra universiteter, oljeselskaper og Oljedirektoratet. I all hovedsak er det fem lisenser i Barentshavet som har finansierte «moroa», med Eni, Lundin og Wintershall (som alle har gjort funn i Snaddformasjonen) i spissen. Seg i mellom konkurrerer de om å finne de beste prospektene, men samtidig samarbeider de om å skaffe bedre kunnskap som grunnlag for å utvikle nye ideer og nye modeller.

Tilliten til Mørk skyldes at han gjennom 35 år har drevet feltarbeid, praktisert som ekskursjonsleder og vært veileder for studenter på Svalbard. Det er få som kjenner øygruppens geologi så godt som han. Det er heller ikke mange som vet like godt som an hva som er nødvendig når krevende feltsesonger skal planlegges.

Nå er han også blitt lommekjent på Hopen, og i vinter ble en liten milepæl nådd. Det nye geologiske kartet over øya var ferdig trykt.

Kartografi: Atle Mørk med flere

Det nylig utgitte geologiske kartet i skala 1: 50.000 viser at Hopen kun består av trias bergarter, og at den er gjennomskåret av små forkastninger. Det er boret to letebrønner på Hopen. Fina-gruppen stod bak begge i årene 1971 og 1973 (Hopen 1 og Hopen 2, boret til hhv. 908 og 2840 meter), men det ble ikke påvist verken gass eller olje. Dataene fra disse brønnene er fortsatt tilgjengelige.
Kartografi: Atle Mørk med flere

 

Fra 2 til 26

Det er den nye forståelsen av avsetningssystemene på Hopen som inspirerer den rutinerte geologen med eksamen fra Blindern på 1970-tallet.

  • Vi startet ut med å tro at det i lagrekken på Hopen lå 2-3 kanaler inne i tykke pakker med skifre, men før feltarbeidet var avsluttet endte vi opp med til sammen 26, forteller Gareth Lord, en av Mørks studenter på øya, som har en bachelor fra Plymouth.
  • Kanalene kjennetegnes av finkornet sand, silt og leire, og det interessante er at de opptrer like hyppig og har samme dimensjoner som tilsvarende reservoarbergarter fra trias som har blitt påvist ved boring i Barentshavet lengre sør.

Engelskmannen har forelsket seg i Svalbards natur, og han simpelt hen elsker feltarbeid. Det var en sommer som assistent på Svalbard som åpnet øynene hans, og etter det tok han en mastergrad på trias-lagrekken. Nå er han godt i gang med en doktorgrad på Hopen. Også denne gangen dreier det seg om store avsetningssystemer i trias.

Erkjennelsen om et stort antall kanaler med grovklastiske sedimenter inne i tykke pakker med skifre kom etter at en rekke geologer har gjort forskjellige typer feltarbeid de siste årene. Det inkluderer flybilder, fotografering fra båt, klippeklatring (nesten hele øya begrenses mot sjøen av en bratt skrent) og mer tradisjonell overflatekartlegging på toppflaten. Her er noe for enhver smak, og til sammen har de nye dataene skapt helt ny kunnskap som har stor interesse for oljeselskapene.

Mørk trekker spesielt frem Kristoffer Solvi og Tore Klausen som har tatt hhv. masteroppgave og doktorgradsoppgave på data fra denne øya langt mot nord. Solvi stod for fotografering fra båt, og baserte en 3D-modell på dem, mens Klausen gjorde tradisjonelt feltarbeid. Som en del av oppgaven har han publisert en artikkel hvor sandsteinslag fra trias blir brukt som parallell til Snaddformasjonen.

  • Til sammen har vi fått gjennom fire masteroppgaver og en doktorgradsoppgave, samt publisert et geologisk kart i skala 1:100.000. Fremfor alt har vi økt kunnskapen om kanalsandsteinene, og forhåpentligvis har oljeselskapene også fått med seg viten de kan bruke i letingen etter olje og gass.
  • Hopen er i det hele tatt et fantastisk sted for å forstå Snaddformasjonen, oppsummerer Mørk.

Et Mississippidelta i trias

  • Sandsteinskanalene i skifrene ligner veldig på Snaddformasjonen, slik vi kjenner den fra brønnene i Barentshavet. De er også avsatt på samme tid, midt til sen trias, forklarer Mørk.
  • Sedimentene er avsatt i grensesonen mellom land og hav, og kanalene kan knyttes til elvesystemer som ender opp i et kjempemessig delta.
Paleogeografiske kart fra tre tidsintervaller i midtre trias (anis, ladin) og sen trias (carn). Legg merke til at deltaflaten bygger seg nordvestover i retning Svalbard, hvorpå de dype sokkelområdene etter hvert blir begravd. Kildebergart er derfor mest sannsynlig i nedre og midtre trias (Steinkobbeformasjonen), mens reservoarbergarter vil være mer utbredt lengre opp i lagrekken (Snaddformasjonen).

Paleogeografiske kart fra tre tidsintervaller i midtre trias (anis, ladin) og sen trias (carn). Legg merke til at deltaflaten bygger seg nordvestover i retning Svalbard, hvorpå de dype sokkelområdene etter hvert blir begravd. Kildebergart er derfor mest sannsynlig i nedre og midtre trias (Steinkobbeformasjonen), mens reservoarbergarter vil være mer utbredt lengre opp i lagrekken (Snaddformasjonen).

Kartet forteller oss at det er stor avstand fra Hopen til borehullene i Barentshavet. Det er også stor avstand til lignende avsetninger på Svalbard. Der er de kjent som De Geersdalformasjonen. Over hele dette store området er det den samme type avsetninger som finnes i intervallet midt til øvre trias. Det er derfor naturlig å tro at ett, stort avsetningssystem har dominert store deler av Barentshavet i midtre til sen trias, gjennom en ca. ti millioner år lang periode (ladin-carn).

  • Vi må se for oss et gigantisk delta der kolossale mengder med sedimenter har blitt transportert med elver fra Uralidene i sørøst. Vi kan kanskje best sammenligne med Mississippideltaet i dag, mener Mørk.
  • I det russiske Obdeltaet er det imidlertid mer sand, så det er mulig dette er en bedre analog.

Det er altså slike systemer vi må ha i hodene når vi tenker på Snaddformasjonen, mulige reservoarer og eventuelle oljefunn.

  • Dette var på en tid da Svalbard lå på kanten av Pangea og grenset mot et stort hav. Og mens permtiden var dominert av organiske bergarter (kalksteiner), begynte klastisk sedimentasjon å dominere som følge av nye fjellkjededannelser i øst.
  • Barentshavet ble fylt opp med omkring 400 meter i trias, forteller Mørk (dette kan ikke være riktig, det er jo mer enn 1000 meter noen steder?)
To tydelige kanaler i brattskrenten langs Hopen (begrenset av gule striper). Mens kanalene består av silt- og sandstein, består de omkringliggende lagene av leirstein og skifer. Vi ser at begge kanalene brytes av en normalforkastning med et kast på omkring 50 meter. Foto: Gareth Lord

To tydelige kanaler i brattskrenten langs Hopen (begrenset av gule striper). Mens kanalene består av silt- og sandstein, består de omkringliggende lagene av leirstein og skifer. Vi ser at begge kanalene brytes av en normalforkastning med et kast på omkring 50 meter.
Foto: Gareth Lord

 

En perfekt analog

Øygruppen Svalbard består for det meste av sedimentære bergarter som «tilhører» Barentshavet. Det er med andre ord de samme formasjonene vi finner under vann som over vann. Det er til god hjelp når geologene skal rekonstruere den geologiske historien i dette store området.

Men fremfor alt kan landgeologien gjøre nytte for seg til å forstå hvordan avsetningssystemene ser ut i tre dimensjoner. Vi har sett at et prosjekt på den lille øya Hopen sørøst for Spitsbergen illustrerer dette poenget svært godt.

  • Hopen er en perfekt analog for Snaddformasjonen. Kartleggingen hjelper oss å forstå både fasis og geometri, og dette kan være til stor hjelp når olje- og gassreservoarene må forstås i tre dimensjoner for å gjøre nøyaktige estimater over hvor mye hydrokarboner som er til stede, samt hvordan reservoaret skal produseres, konkluderer Atle Mørk.

Hopen

Hopen er en lang, smal øy som stikker opp av havet ca. ti mil sørøst for Edgeøya. Med store fuglefjell er Hopen på listen over viktige fugleområder i Europa, blant annet på grunn av store kolonier av polarlomvi og krykkje. I vintre med normale isforhold er Hopen et viktig hiområde for isbjørn. Den internasjonale isbjørnavtalen fra 1973 forplikter Norge til å bevare isbjørnens habitat, med spesiell vekt på hi-, jakt- og migrasjonsområder. De grunne havområdene rundt Hopen er antatt viktige leveområder for hvalross i vinterhalvåret. Øya ble fredet som naturreservat i 2003 pga. store naturfaglige verdier, men også pga. kulturminner fra gammel tid.

Øya huser Hopen meteorologiske stasjon med helårlig bosetning.

Geomorfologisk er øya særpreget med sin spesielle langstrakte og klippeaktige form. Landarealet er bare 46 km². Den er ca. 38 km lang, bare ca. 1,5 km bred i gjennomsnitt (2,5 km på det bredeste) og har utseende som en lang, smal rygg som stikker opp av havet. Bortsett fra noen mindre strandflater på enkelte steder, stiger landskapet bratt opp fra ei smal strandstripe rundt hele øya. Høyest oppe er det bratte klipper med horisontale hyller egnet for hekkende sjøfugl.

Berggrunnen på Hopen stammer fra perioden trias. Bergartene er stort sett avsetningsbergarter som sandstein, siltstein og skifer. Disse er dannet fra avsetninger i elvemunninger og i grunne sokkelområder. I Jordas middeltid var det et rikt plante- og dyreliv. Avsetningene inneholder derfor fossiler.

Kilde: Norsk Polarinstitutt

Newer Post
Older Post

COMMENTS

WORDPRESS: 0
X