Tid og sted for prøveforelesning
Bedømmelseskomité
- Associate Professor Ferenc Kun, University of Debrecen, Ungarn
- Professor Alex Hansen, NTNU, Norge
- Førsteamanuensis Joakim Bergli, Universitetet i Oslo, Norge
Leder av disputas
Professor Jøran I. Moen
Veileder
- Anders Malthe-Sørenssen, Universitetet i Oslo
- Bjørn Jamtveit, Universitetet i Oslo
- Paul Meakin, Universitetet i Oslo/ Temple University
Sammendrag
Mesteparten av verdens olje- og gassressurser har sitt opphav i tette, dyptliggende kildebergarter som skifer. De er dannet ved at organiske avsetninger i steinen nedbrytes over millioner av år under økende temperaturer og trykk. En del av disse petroleumsressursene slipper ut av kildebergarten og kan migrere til overflaten eller samle seg i mer porøse reservoarbergarter, og det er disse reservoarene som tradisjonelt har blitt utnyttet til petroleumsutvinning. Primærmigrasjon – hvordan olje og gass kommer ut av kildebergartene – er derfor fundamental for olje- og gassvirksomhet, men forståelsen av mekanismene bak denne prosessen er fortsatt mangelfull.
Det finnes indikasjoner på at primærmigrasjon er ledsaget av sprekkdannelse i kildebergarter. Drivkraften bak oppsprekkingen er trolig trykk som bygges opp i porerom når oljen og gassen genereres. Dette kan bidra til drenering av fluider fra en ellers nesten ugjennomtrengelig stein.
Kunstig oppsprekking med injeksjon av vann, såkalt ‘fracking’, benyttes i dag i stor industriell skala for å utvinne olje og gass direkte fra skifer. Inntoget av denne teknologien de siste tiårene har hatt store innvirkninger på verdens energipolitiske balanse.
I sitt doktorgradsarbeid har Andreas Hafver studert det komplekse samspillet mellom fluidtransport og oppsprekking i materialer med intern fluidproduksjon. Artiklene i avhandlingen tar utgangspunkt i en eksperimentell modell for primærmigrasjon, hvor et tynt lag av gelatin mellom to glassplater sprekker opp som følge av intern CO2-produksjon. Eksperimentene viser at oppsprekking kan fungere som en effektiv dreneringsmekanisme, og demonstrerer hvordan sprekker kan påvirke hverandre gjennom måten de drenerer materialet i sine omgivelser.
Avhandlingen presenterer tre nye numeriske modeller for å belyse ulike aspekter ved dreneringsoppsprekking og dreneringssprekkmønstre:
- Den første modellen ser på de statiske sprekkmønstrene observert i gelatineksperimentene, og kan anvendes for å klassifisere todimensjonale sprekkmønstre utfra topologi og heterogenitet.
- Den andre modellen er en forenklet sprekkvekstmodell hvor sprekker representeres på et gitter, som linjesegmenter i 2D eller plan i 3D. Sprekkene propagerer etter visse regler, og når denne modellen kobles med fluidtransport på det samme gitteret gjenskapes mye av den komplekse dynamikken observert i gelatineksperimentene.
- Den tredje og mest avanserte modellen modellerer et elastisk materiale som et gitter av noder koblet sammen med fjærer. Sprekker representeres av hulrom i gitteret og propagerer ved at nodeforbindelsene endres når gitteret deformeres utover tillatte grenser. Denne modellen produserer mer naturlige sprekkgeometrier enn tidligere fjærmodeller, og muliggjør kobling til fluidtransport på en måte som ikke er mulig med andre fjærmodeller.
For mer informasjon
Kontakt ekspedisjonskontoret:
e-post: ekspedisjon@fys.uio.no
Telefon: 22 85 64 28