Nordsø-togt: Hvordan spotter man et utæt olie- og gasfelt?

Hvilken effekt har det haft på havmiljøet ude i Nordsøen, at der er blevet boret og regeret i årtier? Det kan man kun vide ved at måle på det, hvilket danske forskere har gjort i 2022, herunder geolog Bodil W. Lauridsen fra GEUS, hvis beretning du kan læse her.

Tekst: Bodil Wesenberg Lauridsen
Fotos: Bodil Wesenberg Lauridsen og Paul Knutz

“Hvad er det egentlig, I laver herude?” Spørgsmålet kommer konverserende fra kaptajnen midt i den ovnbagte laks til aftensmaden. Jeg trækker på smilebåndet, inden jeg går i gang med min forklaring. For ham er vi på endnu et rutinepræget job i Nordsøen. For mig og de andre videnskabsfolk ombord er det et eventyr, en unik mulighed for at indsamle ukendt materiale ude på de vilde vover. Langt væk fra det skrivebord, hvor vi ofte bruger mange af vores timer. Det er herude i naturen, at vi henter energi, motivation og data til vores forskning.

Jeg forklarer, at vi er taget på dette togt, kaldet SEEP (building a SEabed Environmental baseline for Platform abandonment), i Nordsøen for at indsamle kerneprøver fra havbunden og de underliggende lag. Vi er ude for at undersøge, hvor og hvordan gas siver ud fra undergrunden og op i vandsøjlen.

En del gas pibler af naturlige årsager op fra undergrunden, mens noget gas undslipper skjulet fra dybet gennem utætheder, som de seneste 50 års olie- og gasaktiviteter kan have skabt i de forseglende lag, der ellers normalt ville holde gassen dernede. Vi kender ikke forskellen på den naturlige og den menneskeskabte gasudsivning, og det er derfor, vi er her. Grundige undersøgelser af sedimenterne, gastyperne, mikroberne, de bundlevende dyr og geofysiske målinger af de dybereliggende lag kan nemlig være med til at gøre det nemmere at afgøre, hvor gassen kommer fra.

Vi undersøger også, hvordan de dyr og mikrober, som lever i og på havbunden, reagerer på gasudsivning. Mange organismer har igennem tusindvis af år tilpasset deres levevis til disse mere ekstreme forhold med forskellige grader af gasudsivning fra undergrunden, og deres tilstedeværelse kan måske hjælpe os til at forstå et områdes ‘gashistorie’.

Viden fra vores studie er ikke bare vigtig i forbindelse med de kommende års nedlukning af producerende olie- og gasplatforme, men bidrager også til en øget forståelse af generel gasudsivning og er derfor unik viden, som kan bruges fremadrettet i vores arbejde ,med mulig CO2 -lagring i de udtjente olie- og gasfelter. For olie- og gasoperatørerne i Nordsøen er det også vigtigt at vide, om gasudsivningen eventuelt er øget siden midt-60’erne, da boreaktiviteterne startede, sammenlignet med perioden før.

Kaptajnen smiler til mig. Vi snakker videre om dagligdagen derhjemme, og hvor anderledes den er end livet på den 81 meter lange tidligere russiske isbryder, som vi befinder os på. Måltidet er kort, og snart har vi alle været ude at takke kokken for den dejlige mad og fordele os ud til arbejdet igen. Nogle er ikke kommet til spisning i messen, for de er på natholdet og ligger i deres køjer og sover trygt.

De fleste ombord er en del af det faste mandskab, og vi er kun en håndfuld forskere og teknikere, der er ansvarlige for det videnskabelige arbejde ombord. Desuden er der tre smede, som har erfaring med vores medbragte boreudstyr, samt en sikkerhedsansvarlig fra TotalEnergies, der skal sikre kontakten med boreplatformen, at sikkerhedsregler overholdes, og ulykker undgås. Normalt må skibe nemlig ikke sejle tættere på platformene end 500 meter, men det har vi ekstraordinært fået lov til. Så længe vi overholder en række sikkerhedsprocedurer fastlagt af TotalEnergies, som de har været med til at udarbejde i planlægningen af SEEP-projektet.

Indimellem at vi borer og tager målinger, forsøger vi at få lidt søvn i køjen, en hyggesnak ved bordene i messen eller en stille stund på broen. Det er vildt at stå øverst oppe på SIMA og skue ud over det uendelige hav med talrige borerigge i horisonten. Platformene er enorme bygningsværker, der rejser sig umotiveret og dragende midt i det vilde hav. Kokken hjælper også med til, at alt er nemt. Døgnet rundt er der rigelige mængder af mad i messen. I det milde vejr med rolig sø er det nemt at være forsker på havet.

Hvad er sedimenterkerner?
Sedimenter er f.eks. grus, sand og ler, der stammer fra nedbrydning af faste bjergarter, og mange af dem ender over tid på havbunden. Havbunden er derfor opbygget i lag af tidligere tiders forskellige sedimenter, som alle sammen fortæller om miljøet fra dengang, de endte der (blev aflejret). De øverste lag er typisk de yngste, og de dybere bliver ældre og ældre. Derfor kan sedimentkerner fra havbunden fortælle os meget om, hvordan verden så ud i fortiden.

Hvor skal vi tage prøver?

For et par timer siden ankom vi til Gorm, den første af de to platforme, som vi har fået specialtilladelser til at arbejde ved. I afstande på mellem 100 og 500 m fra platformen har vi fået lov til at måle og tage prøver. Vi starter med at lave geofysiske undersøgelser i et planlagt mønster omkring platformen. Dels for at se, hvad der er på havbunden, så vi ikke rammer ned i sten, rør, betonelementer etc. Dels for at finde ud af, om havbunden er blød, hård eller måske gasfyldt, og om der kan ses en lagdeling.

Gas vil typisk træde relativt tydeligt frem på seismiske målinger, som på eksemplet herunder (tryk for at forstørre). Gassens tilstedeværelse ændrer på det billede af havbundens struktur, som vi kan se via seismik.

Mine kollegaer fra GEUS, marin tekniker Lars-Georg Rödel og geolog og togtleder Paul Knutz, har ved hjælp af lydbølger fra sedimentekkoloddet fået foreløbige billeder af undergrunden, som vi bruger til at vælge de mest velegnede steder til at lave vores indsamling af borekerner.

Vi har besluttet os for otte boresteder med en vis afstand fra hinanden, som ser interessante ud. Snart er det biologen Hans Røy fra Aarhus Universitet og mig, geologen fra GEUS, der nu er ansvarlige for dataindsamlingen af borekerner fra havbunden. Smedene får ved hjælp af kranen og dækspersonalet på SIMA hejst vores mini-borerig ned på havbunden. I det øjeblik, riggen rammer havbunden, aktiveres en vibrator, som gør det muligt at bore ned gennem lagene og indsamle fem meter lange havbundskerner.

Vi er heldige: Udstyret fungerer upåklageligt, og snart har vi et rør med fem meter sedimentkerne på dækket af SIMA. Vi ser straks, at vi er kommet dybt i havbunden og har fået prøver fra de lag fra istiden, vi ved er herude i Nordsøen.

Jeg fortæller smeden, at det er første gang, dette lerlag ser mennesker. Han griner til mig. Kernerne kommer i et langt, sammenhængende stykke, så næste trin er nu at skære dem ud i passende en-meters stykker, som er nemmere at håndtere. Først kaldes broen dog op med besked om, at riggen er sikkert på dæk, og de kan sejle videre til næste borested lidt tættere på platformen.

Hans og jeg står på spring. Dels skal vi have fingrene i sedimentet og beskrive det, inden kernen tapes sammen og lukkes. Dels skal vi indsamle de flygtige gasprøver, som hurtigt forsvinder heroppe i fri luft. Hans får med små sprøjter suget få milliliter gas fra sedimentet ud til det ene prøveglas og prøver af mikroberne ned i et andet. Jeg samler prøver til undersøgelser af havbundsmiljøet og en lille prøve sediment af havbunden for at finde de levende foraminiferer (mikroskopiske organismer, der lever på og i sedimentet).

Vi siger ikke meget til hinanden, mens arbejdet står på. Her er der ikke plads til udenomssnak. Det er som et teaterstykke med en stram koreografi. På næste borested gentager samme teaterstykke sig. Og det næste igen. Det bliver til en forestilling med 21 kerner indsamlet på 15 forskellige boresteder, 15 prøver af havbunden til foraminifer-analyse, 31 miljøprøver og 130 gas- og mikrobeprøver.

Arbejdet fortsætter på land

Alt det er vel at mærke bare de prøver, vi tager ude på havet. Hjemme i laboratorierne starter det egentlige arbejde. Hans Røy skal analysere gasprøverne for at undersøge, om det er gas fra en naturlig gasudsivning eller gas fra de dybereliggende lag, der er kommet op til på grund af olieaktiviteterne. Disse spørgsmål kan også analysen af mikroberne svare på. Mikrober er nemlig så snedigt indrettet, at de forskellige arter lever af forskellige typer gas. Derfor kan man ud fra sammensætningen af mikrobetyper regne ud, hvilke gastyper der må være til stede.

Jeg skal beskrive kernerne og ved hjælp af de vekslende lag af ler, silt og sand se, hvordan havbunden lige der er blevet skabt. Vi tager også isotopanalyser af sedimenterne og de skaller fra dyr, som vi finder, og håber på derudfra at kunne sige noget om de forskellige sedimentlags alder og aflejringsmiljø. Studier af foraminiferer og muslinger kan forhåbentlig fortælle noget om, hvordan dyrene overlever i gasholdige miljøer.

Paul Knutz og GEUS-maringeolog Lasse Prins, der ikke er med ombord, skal analysere de geofysiske, seismiske data og få lavet lange profiler, der viser opbygningen af undergrunden under havbunden. Ved at sammenholde de geofysiske data med analyserne af borekernerne og deres indhold af gas, mikrober og dyr er vi – forhåbentlig – i stand til at lave en model for, hvordan udviklingen og vilkårene har været omkring boreplatformene i de seneste par tusind år. På den måde kan vi få ny viden om, hvordan gas siver ud af undergrunden, og skabe en slags grundlinje (‘baseline’) for gasudsivning, før og efter olie- og gasaktiviteterne begyndte. Desuden har vi indsamlet såkaldte multistråle-ekkolodsdata, som giver en tredimensionel afbildning af havbunden. Dette vil tilføje viden om det dynamiske miljø, som styrer aflejringen af nye havbundslag i dag.

Med det øgede fokus på Nordsøen (etablering af energiøer, vindmølleparker og CO2-lagre) er disse data enormt vigtige. Det er første gang, et forskerhold har forsøgt sig med denne type studier, så vi glæder os til at se resultaterne.

Efter knap fire døgn i søen er vi retur på kajen i Thyborøn. Det er gået stærkt. SIMA er snart på vej ud i Nordsøen igen for at lægge kabler til de nye energiøer. Vi andre skal hjem i laboratorierne og til computeren for at analysere data. Vi glæder os til næste gang, muligheden byder sig for et nyt forskningstogt!

Hvad så nu?
I september 2022 er holdet i gang med at beskrive, fotografere og scanne sedimentkernerne og tage prøver ud til datering af, hvor gamle lagene er. I første omgang har de udvalgt otte kerner, som de fokuserer på. Der er på baggrund af geofysiske målinger lavet en foreløbig, grov geologisk model for områder med og uden olie og gasproduktion. Holdet har kortlagt hvor i undergrunden der er overfladenær gas, og skal nu kortlægge dybere gasforekomster. I løbet af de næste par måneder forventer de at få svar på kerneprøverne og se, om de passer med kortlægningerne af gas ud fra seismikken.

Om SEEP-projektet
I Nordsøen er der gas flere steder i undergrunden. Der er gamle lag, der bruges til gasproduktion, meget dybt nede, men der er også yngre lag højere oppe, hvor der dannes ny gas ud af få millioner år gammelt plantemateriale. Vi ved, at der siver gas op fra undergrunden flere steder i Nordsøen, men det kan være svært at se forskel på gastyperne og vide, om gassen kommer op naturligt fra yngre lag, eller fordi olie- og gasproduktionen har forstyrret havbunden og skabt nye passager til overfladen fra de dybe lag. SEEP forskerholdet forsøger at finde svar på det ved at samle data inden for produktionsfelterne og i områder, hvor udsiving af metan med sikkerhed kan tilskrives naturlige processer. SEEP står for ‘SEabed Environmental baseline for Platform abandonment’ og er del af forskningsprogrammet ‘Nedlukning af olie- og gasfelter’ under DTU Offshore-forskningscentret i samarbejde med De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland (GEUS), Aarhus Universitet og TotalEnergies.