Faglig innhold

Reservoargeomekanikk: Innføring i poroelastisitetsteori. Reservoarkompaksjon, lineær elastisk modell, inelastiske effekter. Innsynkning av overflate. Spenningsutvikling under produksjon. Kompaksjon som drivmekanisme. Spenningseffekter på porøsitet og permeabilitet. Kopling til 4D-seismikk. Koplet geomekanisk reservoarsimulering. Borehullsstabilitet: Diagnostikk. Kritiske grenseverdier for slamtetthet for å unngå hullkollaps og tapt sirkulasjon. Effekt av temperatur og slamsammensetning på borehullsstabilitet. Stabilitet til avviksbrønner og horisontale hull. Effekt av plastisitet. Modellering av hullstabilitet. Dannelse av skiferbarrierer rundt forede borehull. Sand- og partikkelproduksjon: Grunnleggende mekanismer. Sandkontroll. Sandprediksjon. Volumetrisk sandproduksjon. Hydraulisk frakturering: Initiering og vekst av hydrauliske sprekker. Termisk frakturering i forbindelse med vanninjeksjon. Bruk av frakturering i stimulering, til spenningsbestemmelse, og til lagring av avfallsstoffer.

Læringsutbytte

Kunnskaper: Studentene skal ha forståelse av hvordan spenningsforhold endres som resultat av fluidproduksjon fra (eller -injeksjon i) undergrunnen, og hvordan slike endringer påvirker lagring av CO2 og andre avfallsmaterialer i undergrunnen, utvinning av hydrokarboner eller vann (f.eks. geotermisk energi), hullstabilitet under boring og produksjon.

Ferdigheter: Studentene skal kunne gjennomføre beregninger av induserte spenningsendringer i og rundt undergrunnsreservoarer, inkludert kompaksjon eller ekspansjon og overflate innsynking eller oppløft og estimat av takbergartenes integritet mht f.eks. lekkasje, slamvektgrensene for stabil boring, kritisk trykkfall og produsert mengde sand / kritt under fluidproduksjon, samt brønntrykk for initiering av hydraulisk frakturering og enkle estimat av hvor langt slike sprekker kan vokse.

Generell kompetanse: Studentene skal utvikle evner til tverrfaglig problemløsning og samarbeid, samt høste erfaring i å presentere eget arbeid.

Digital komponent: Gjennom gruppearbeid vil studentene lære å bruke og bygge enkle modeller med et endelig element geomekanisk modelleringsverktøy.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, obligatoriske regneøvinger og semesterprosjekt. Det er obligatoriske regneøvinger gjennom semesteret. Studentene skal delta i seminar som knytter operasjonell kompetanse til det teoretiske grunnlaget fra forelesningene. Dette fører fram til et semesterprosjekt (i grupper eller individuelt) der studentene presenterer sine resultater muntlig og skriftlig. Dette arbeidet er obligatorisk. Undervisningen foregår på engelsk dersom utenlandske masterstudenter velger emnet. Emneevaluering foretas av en referansegruppe blant studentene i samarbeid med faglærer.

Obligatoriske aktiviteter

• Øvinger

Anbefalte forkunnskaper

Grunnlag i mekanikk.

Kursmateriell

Anbefalt lærebok: Fjær, E., Holt, R.M., Horsrud, P., Raaen, A.M., Risnes, R.: "Petroleum Related Rock Mechanics", Elsevier 2021. Pensum vil bli spesifisert ved undervisningsstart. Presentasjoner fra forelesninger gjøres tilgjengelig.

Studiepoengreduksjon