Til hovedinnhold
Norsk English

40 år med forskning for Norges olje- og gasshistorie

Storsløyfa på Tiller er et trefaset strømningslaboratorium i industriell størrelse. Testanlegget, som er det største av sitt slag, har vært grunnlaget for utvikling av undervanns olje- og gassproduksjon i kalde omgivelser og over lange transportavstander. Fra venstre: Mari Sundli Tveit Administrerende direktør, NFR, Andrea Shmueli Alvarado Forskningsleder, SINTEF, Alexandra Bech Gjørv Konsernsjef, SINTEF, Terje Aasland, energiminister og Tor Erling Unander Laboratorieleder, SINTEF. Foto: Thor Nielsen, SINTEF
Flerfaselaboratoriet på Tiller har bidratt med kunnskap av stor strategisk betydning for Norges olje- og gassproduksjon, men også for landets økonomiske utvikling.

Olje- og gassindustrien er godt i gang med en betydelig innsats for energitransisjonen og det grønne skiftet. Leting, utvinning og transport av olje- og gass er avansert høyteknologi, og gevinstene målt i kostnader, sikkerhet og miljø er mange og store. Blant annet er behovet for produksjon og eksport av norsk gass med minimalt CO2-utslipp til Europa kritisk.

16. oktober 2023 ble Flerfaselaboratoriets 40-årige historie og betydning feiret med en markering. Flerfaseteknologien har spilt en nøkkelrolle for norsk oljeindustri, men også for Norges økonomiske utvikling. Gjennom årene har flerfaseteknologien gitt mer enn 200 milliarder kroner i besparelser for industrien. I 2012 erklærte Aftenposten flerfasestrømnings-teknologien som en av Norges viktigste oppfinnelser etter 1980:

– Denne teknologien er uten sammenligning den som har skapt størst verdier for Norge. Dessuten har den hatt stor positiv innvirkning på en mye større verdikjede. (…) uten en «game-changer» som flerfase, ville vi risikert å gå glipp av store fremskritt i en kritisk næring, sa juryen.

Foto av delakere på markeringen
På feiringen 16. oktober deltok rundt 100 gjester fra forskningsmiljø, industriaktører og offentlige institusjoner. Foredragsholderne tok gjestene med gjennom labens historie og det som ligger foran oss i rollen med å legge til rette for banebrytende klimaforskning og teknologisk testing. Fra venstre:, Andrea Shmueli Alvarado Forskningsleder, SINTEF, Eli Aamot Konserndirektør, SINTEF, Terje Aasland, energiminister og Alexandra Bech Gjørv Konsernsjef, SINTEF. Foto: Thor Nielsen, SINTEF


Gjør det mulig å utvinne olje og gass offshore ved å knytte til eksisterende infrastruktur

SINTEFs verdensledende ekspertise, sammen med våre eksperimentelle fasiliteter og utstyr på Flerfaselaboratoriet, har hatt direkte innvirkning på beslutninger for olje- og gassindustrien og gitt sikrere produksjon og store kostnadsbesparelser for selskaper, i tillegg til viktige bidrag for miljøet.

Flerfasetransport har gjort det mulig å installere fullt integrerte produksjonsanlegg på havbunnen, også for mindre funn med bruk av tiebacks. Dette har gjort det mulig å utvinne olje og gass fra feltene offshore med tilknytning til eksisterende infrastruktur, og uten det høye energiforbruket og klimagassutslippene som bygging av nye plattformer medfører. Teknologien har også gjort det mulig å bygge ut oljefelt som ellers ikke ville vært lønnsomme.

–  Utviklingen av flerfaseteknologien viser hvor lønnsomt det er å satse på langsiktig forskning. Teknologien er også en eksportsuksess og brukes over hele verden, sier olje- og energiminister Terje Aasland.

Hva er flerfaseteknologi?

Når olje skal utvinnes blir en blanding av olje, gass og vann transportert i samme rør fra borestedet og til en oljeplattform eller anlegg på land. Men, transportetappen kan være mange titalls kilometer lang over kupert havbunn, sprekker og steiner. Omgivelsesforholdene, sammen med røroppsettet og væskekjemien, kan føre til komplekse strømningsmønstre og kjemiske reaksjoner langs linjen som kan utfordre og forstyrre produksjons- og skade prosesseringsanlegg. Spesielt byr oppover- og nedoverbakker på en rekke utfordringer. Her bremses eller akselereres den ubehandlede brønnstrømmen – blandingen av vann, olje og gass.

Med flerfaseteknologi er det mulig å installere fullt integrerte produksjonsanlegg på havbunnen, som gjør det mulig å hente opp olje og gass fra felter offshore ved å knytte til eksisterende infrastruktur. Ved å forstå strømningsfysikk, kjemi og termodynamikk, er det mulig å utvikle prediktive simulatorer som brukes til å designe nye felt, designe optimale produksjonsstrategier, støtte med kjemikaliehåndtering og beregne produksjon eller uønskede strømningshendelser.

 

"Tiller labs for sustainability"

Laboratoriefasilitetene på Tiller omfatter i dag ikke bare forskning og utvikling på lavutslipps olje- og gassproduksjon. Nå inkluderer de også fasiliteter for CO2-fangst, hydrogenteknologi, energilagring og bioprosesser. Sammen med flerfaseteknologien, kan vi nå snakke om Tiller labs for sustainability, med områder som alle representerer viktige satsninger for å nå nasjonale og internasjonale klimamål – både for olje- og gassektoren, men også for en rekke andre industrier.  

Resultater fra eksperimenter ved Flerfaselaboratoriet er blant annet fundamentet for suksessen Kongsberg Digital har med LedaFlow-teknologien, og en viktig bidragsyter for Equinor sin gjennomføring av undervannsbygging utenfor Tanzania.

–  Gjennom de siste årene har LedaFlow-flerfaseteknologien blitt videreutviklet basert på nye eksperimenter og en verifisert flerfasemodell til å håndtere CO2-transport og modellering av kompliserte fenomener som typisk oppstår ved injeksjon av CO2 i uttømte petroleumsreservoar. Det at LedaFlow-teknologien er korrekt og verifisert mot tilgjengelig eksperimentaldata ser vi på som suksessfaktorer for at industrien vil lykkes med karbonfangst og lagring, sier Lars-Erik Svabø, Global avdelingsleder programvareutvikling, ved Kongsberg Digital.

–  Forsøk utført på Flerfaselaboratoriet gav ny og verdifull innsikt i flerfasestrømning med svært lavt væskeinnhold og høye vannkutt, både med hensyn til trykkfall og væskeakkumulering.  Resultater fra forsøkene ble brukt til å videreutvikle og verifisere strømningsmodeller (OLGA og Ledaflow), og var således en viktig bidragsyter for å dokumentere teknisk gjennomførbarhet av en mulig utbygging på 2500 m vanndyp utenfor Tanzania med mer enn 100 km flerfasetransport direkte til en LNG-fabrikk på land, forteller Henning Hom, seniorrådgiver ved Equinor.

 

Én nasjonal forskningsinfrastruktur

SINTEFs anlegg på Tiller og anlegget ved IFE på Kjeller drives som én nasjonal forskningsinfrastruktur. Begge laboratoriene ble oppgradert med midler fra Forskningsrådet og støtte fra Equinor de siste ti årene og instituttene har samarbeidet innen fagområdet siden den første simulatoren (OLGA) ble utviklet hos IFE på 1980-tallet.

SINTEFs samarbeidsånd strekker seg langt. I løpet av de siste 40 år har vi samarbeidet med ledende energioperatører og teknologileverandører, forskningsinstitusjoner, offentlige institusjoner og akademia over hele verden.

–  Sammen bidrar vi til å løse komplekse utfordringer i olje- og gassindustrien. Vi har utviklet simulatorer for flerfasestrømning transport, testet og kvalifisert banebrytende utstyr og produksjonsmetoder, og utviklet unike og ulike eksperimentelle piloter for å øke produksjon, mens man reduserer operasjonell risiko, energiforbruk og kostnader. Forskningen vår er ikke bare teoretisk, den påvirker direkte industriell praksis, sier forskningsleder ved SINTEF, Andrea Shmueli og tilføyer:

–  Vi bruker vår 40 års kompetanse og erfaring til å tilby bærekraftige løsninger for energiomstillingen. I tillegg til våre O&G aktiviteter, bruker vi vår kompetanse på flerfasestrømning i nylig påbegynte nasjonale og internasjonale prosjekter innenfor ulike forskningsområder som for eksempel termisk energilagring, transport og injeksjon av CO2, strømningsdistribusjon i elektrolyser for hydrogen produksjon, transport av hydrogenblandinger i naturgassnettverket og til og med effektiv plantedyrking i månen. Slike nye områder åpner for svært spennende industrisamarbeid og forskningsutvikling på Tiller.

Fakta om Tiller flerfaselaboratorium

  • I 1982 ble det bygget et tofaset strømningslaboratorium på Tiller av Esso. På dette tidspunktet imiterte laboratoriet en fullskala installasjon i Nordsjøen. 25. januar 1983 ble anlegget innviet, med en bevilgning fra Statoil, Mobil, Texaco, Getty Oil og Esso på 80 MNOK.
  • februar 1984 overtok SINTEF laboratoriet, og utviklingen av OLGA -simulatoren av Flerfasestrømning startet i samarbeid med IFE. Motivasjonen for teknologiutviklingen var å gjøre offshore-prosjekter rimeligere og gjennomførbart.
  • Modellene i de kommersielle flerfasestrømningssimulatorene er basert på eksperimentelle data generert i laboratoriet.
  • Laboratoriet er nå en del av Nasjonal forskningsinfrastruktur, sammen med laboratoriene på IFE, Kjeller. I løpet av de siste åtte årene har laboratoriefasilitetene blitt forbedret og videreutviklet. Utvalgte industrielle datasett vil bli offentliggjort innen 2024.

Kontaktperson