Oppfinnelsene som inspirerer langt utenfor oljeindustrien

Ubemannede fabrikker på størrelse med en fotballbane på havbunnen? Bore sidelengs under havbunnen? Oppfinnelsene inspirerer løsninger langt utenfor oljeindustriens grenser.

Prinsippene er de samme som for hundrevis av år siden, vi trenger energi. Men hvordan energiproduksjonen foregår har endret seg enormt, mye takket være oppfinnelser som på hver sin måte har dannet grunnlag for samfunnsvekst og milliardinntekter og besparelser på veien. Flere av oppfinnelsene kan med fordel tas videre inn i nye bruksområder i framtiden.

Illustrasjon øverst: Slik ville Åsgard subsea compression sett ut om den ble plassert på Volkparkstadion i Hamburg. Unsplash/Statoil

.

1. Olje og gass i samme rør: Flerfasetransport

Se for deg at du sender melk, yoghurt, luft og frokostblanding inn i et langt rør. Alt flyter fint, det blir ingen propper og deretter fordeles alt tilbake til sin opprinnelige stand. Yoghurt, melk, luft og frokostblanding. Sagt litt enkelt så er det flerfasetransport i et nøtteskall.

Morten Drangsholt, forskningsleder ved IFEs forskningslaboratorium

 

 

Foto: IFE

 

Forskningsleder ved IFEs forskningslaboratorium, Morten Drangsholt foran et av rørene hvor man tester ulike flerfasestrømmer. Det er ved dette laboratoriet teknologien så dagens lys, og arbeidet som er utført her er utviklet videre i samarbeid med blant annet Statoil.

Flerfaseteknologien gjør noe så enkelt, men likevel så vanskelig som å frakte olje, gass, vann og mer i samme rør samtidig.

I 2012 slo flerfaseteknologien både bindersen og ostehøvelen i kampen om å være Norges viktigste oppfinnelse av Aftenpostens fagjury. Men i motsetning til andre kjente norske oppfinnelser som Tripp Trapp-stolen og sprayboksen er ikke teknologien allemannseie på samme måte. I flerfaseteknologiens tilfelle sier det lite om viktigheten, for der Tripp Trapp-stolen ’bare’ har gitt barn en litt mer praktisk og fin stol å sitte på, så har flerfaseteknologien spart oljeindustrien for milliarder av kroner. Og det har betydd mer inntekter til blant annet den norske stat.

Sammen med programvaren OLGA (OLje og GAss red. anm.) som simulerer og beregner strømmingen av olje, gass og vann, har flerfaseteknologien gjort det mulig å sende alt i samme rørledning, og dermed slippe egne plattformer og installasjoner som skiller og separerer for hvert felt. 

Statoil og Hydro var svært aktive i utviklingen av teknologien, men det var IFEs flerfaselaboratorium som var helt avgjørende for utviklingen av teknologien og OLGA-modellen. IFE fikk i sin tid Statoils forskningspris for utviklingen. I dag brukes teknologien over hele verden. Statoils K-lab på Kårstø og i Porsgrunn brukes også mye til testing av ulike teknologier og løsninger hvor flerfase er nøkkelen, og forskerne her bidrar også til videreutviklingen av OLGA.

Kreftforskning

I dag jobbes det blant annet med å utnytte denne teknologien i kreftforskning. Tanken er å kunne bruke flerfasemodeller for å kunne simulere og visualisere vekst og spredning av kreftsvulster. 

Øyvind Hagen
Mye av utstyret som sørger for at olje og gass kan sendes gjennom samme rør, testes her på K-lab på Kårstø.

2. Boring sidelengs og i svinger

Slik ville noen av de horisontale brønnene fra Troll sett ut hvis du hadde lagt dem utover Manhattan. I virkeligheten er det langt flere brønner enn dette. Illustrasjon: Unsplash/Statoil

Alle vet at man borer etter olje og gass, og det er kanskje naturlig at man stort sett borer rett ned i jorda eller havbunnen. Men visste du at vi også kan bore sidelengs? Og i svinger? Ikke bare en liten krumming på noen meter, men skarpe retningsskifter som varer i mange hundre meter?

La oss ta et lite tankeeksperiment: Du står på toppen av Oslo Plaza og slipper en snor med et lodd i enden ned mot bakken. Når det nærmer seg frontrutene på bilene nedenfor fører du det gjennom frontruta og gjennom bakruta på alle bilene i nærheten. Så presist kan vi manøvrere borestrengen når vi borer etter olje og gass hundrevis, og noen ganger tusenvis av meter under bakken.

Dette har gjort det mulig å utnytte langt mer av felt som Troll i Nordsjøen. Her ligger mye av oljen i tynne lag, noe som ville vært veldig vanskelig å hente ut med konvensjonell vertikal boring. Også skifergassfeltene i USA er lettere tilgjengelig på grunn av muligheten for å bore horisontalt.

BORING ETTER geotERMISK energI?

Denne presisjonen har blant annet blitt foreslått som en mulighet for å hente ut geotermisk varme på en annen måte enn tidligere. En mulighet for å føre teknologien videre er å sende kaldt vann ned for å sirkulere i lukkede systemer nede i den varme undergrunnen, for så å sendes opp igjen og bruke vannet til varme- og kraftproduksjon. 

3. Ligge på plass uten ankre: Dynamisk posisjonering

Har du tenkt på hvordan cruiseskipet du tilbringer ferien din i Karibia på kan stoppe opp i naturskjønne omgivelser for å gi deg muligheten til å se nærmere på korallrev og livet under vann, men uten å slippe tunge ankre ned i en sårbar havbunn? Teknologien som gjør det mulig ble utviklet på jakt etter olje og gass.

I 1960-årene startet oljebransjen med det som kalles dynamisk posisjonering (DP) for rigger. Boringen skjedde på dypere vann enn tidligere, og riggene de hadde brukt til da var for grunnere havdyp. Det var og dyrt og vanskelig å ankre opp mange steder. I stedet ble alternativet å installere flere truster, eller manøvrerbare propeller, som kunne holde riggen i en gitt posisjon.

Jan Arne Wold / Woldcam

I dag har teknologien blitt billigere og mer tilgjengelig, og både norske og utenlandske leverandører har utviklet en rekke ulike posisjonssystemer hvor satellitter blir brukt for å hele tiden gi styringssystemene riktig plasseringsinformasjon.

BRUKSOMRÅDER I ANDRE SKIP

Det brukes avansert kybernetikk for å hele tiden forutse endringer før de faktisk skjer.
Både rigger og skip som leter etter og produserer olje bruker DP i dag, men også cruiseskip, rørleggingsfartøy, floteller, dykkerfartøy og forskningsfartøy. 

4. Fabrikker på havbunnen: Undervannskompresjon

Se for deg at vaskemaskinen din skulle sentrifugert året rundt i tretti år. Uten særlig vedlikehold eller bytting av deler. Se deretter for deg at vaskemaskinen er på størrelse med et fotballstadion, og sist men ikke minst, den står på havbunnen. Nesten sånn er Åsgard havbunnskompresjon.

I 2015 plasserte Statoil, med god hjelp av leverandører som Aker Solutions og ABB, en hel fabrikk på havbunnen for å kunne hente ut mer av Mikkel og Midgard-reservoarene.

En fabrikk som til vanlig krever mye vedlikehold, og som ofte krever at produksjonen stoppes for vask. Men det var ikke et alternativ for Åsgard. Her måtte alt gå som ei klokke, uten stopp og mulighet for å bytte deler. Og fabrikken har levert, utvinningsgraden har økt fra 67 til 87 prosent for Midgard, og tilsvarende fra 59 til 84 prosent for Mikkel. Det utgjør til sammen 306 millioner fat med oljeekvivalenter, eller sagt på en annen måte: et middels norsk oljefelt. 

ROMFART NESTE?

Å bygge høyteknologiske fabrikker som nærmest går av seg selv på steder det nesten er umulig å komme til har allerede blitt tatt videre til andre oljefelt, men andre fagfelt som romfart kan jo lett la seg inspirere av hvilke muligheter teknologien gir.

5. Kuleformede LNG-tankere

Helge Hansen

Gass tar mye plass, men når man kjøler den ned så er reduksjonen i omfang enorm.

600 liter gass i romtemperatur vil bli så lite som én liter om man kjøler det ned til kokepunktet på minus 162°C. Det er svært kaldt, men da er det mulig å gjøre skipsfrakt av gass lønnsomt. Å frakte flytende gass krever et stort fokus på sikkerhet og gode løsninger.

Én av de løsningene, som i dag er svært synlig ved LNG-anlegget på Melkøya, er de karakteristiske kuleformede tankene utviklet av Moss Maritime. 

Illustrasjon: Moss Maritime, www.mossww.com

TRYGGERE OG MER ROBUST

Ved å frakte LNG i runde tanker unngår man at væsken rører for mye på seg og forårsaker «sloshingskader», altså skader på membranen som holder LNGen på plass. Et LNG-skip med kuleformede tanker kan både være tomme, halvtomme og fulle når de seiler, noe som gjør løsningen mer fleksibel i forhold til andre løsninger hvor tankene må være helt fulle, eller helt tomme. I tillegg er de kuleformede tankene mer robuste enn løsninger hvor gassen ligger i skroget, noe som kan være en fordel i dårlig vær. 

6. Condeep: betongplattformer for store dyp 

Bildet man har av norsk oljehistorie ville knapt vært komplett uten de ruvende betongplattformene utviklet av Norwegian Contractors i Jåttåvågen i Stavanger.

Navnet Condeep kommer fra det engelske concrete deep water structure, og er nettopp det: en betongplattform for opp mot flere hundre meters dyp. 

Det hele startet da oljetanken for Ekofisk-feltet ble bygd i 1973, en suksess som flere la merke til. Deretter var det det britiske Berylfeltet sin tur, og etter det kom både Statfjord-plattformene, Gullfaks A og B, og ikke minst kjempen Troll A som i 1995 ble den største menneskeskapte konstruksjonen man noen gang hadde flyttet på. Den står på 300 meters dyp, og er totalt 470 meter høy.

Selve Condeep-konseptet var i utgangspunktet en konstruksjon hvor plattformen hvilte på hule betongben som står på tykke betongtanker hvor det blant annet er mulig å lagre olje. Etter hvert ble konseptet videreutviklet til blant annet CGBS (Concrete Gravity Base structures) som i dag blant annet er installert på det russiske Sakhalin-feltet. Denne konstruksjonen har ikke lagringstanker.


Statfjord A slepes til havs. Betongunderstellet veide 200.100 tonn—og kunne flyte Foto: Øyvind Hagen

Gullfaks A, B og C ble bygd ut med hver sine solide betongkonstruksjoner. Foto: Arnfinn Olsen

Noen av de store bygningsmennene samlet i byggedokken for Gullfaks A i Jåttåvågen i Stavanger Foto: LEIF BERGE

Troll A sin betongkonstruksjon er godt synlig i det den slepes til havs Foto: Leif Berge

Statfjord A slepes til havs. Betongunderstellet veide 200.100 tonn—og kunne flyte Foto: Øyvind Hagen

Gullfaks A, B og C ble bygd ut med hver sine solide betongkonstruksjoner. Foto: Arnfinn Olsen

Noen av de store bygningsmennene samlet i byggedokken for Gullfaks A i Jåttåvågen i Stavanger Foto: LEIF BERGE

Troll A sin betongkonstruksjon er godt synlig i det den slepes til havs Foto: Leif Berge

Troll A ble den største, men også den siste betongplattformen installert i Nordsjøen, og flere steder er betongplattformen utkonkurrert av flytere eller stålplattformer. Men både på det nevnte Sakhalin-, og det kanadiske Hebron-feltet er det installert, eller skal installeres betongplattformer.

PRIS TIL OPPFINNEREN

Oppfinner Olav Mo fikk i 1976 tildelt Norges Teknisk-Naturvitenskapelige Forskningsråds ærespris for konstruksjon, utvikling og markedsføring av Condeep. Et konsept som har gjort våre mest innbringende felt mulige.

Relatert innhold