Innføring i geologi - Verdensklasse

Innføring i
GEOLOGI
Geologi er læren om jordens opprinnelse, oppbygging og endring.
Geofagene setter oss i stand til å forstå hvordan jorden har utviklet seg
gjennom 4,5 milliarder år. Kunnskapen er helt nødvendig for å utnytte de
rike naturressursene under havbunnen utenfor kysten vår.
1

INNHOLD
Jordens dannelse og oppbygging 5
Platebevegelser 5
Dannelsen av norsk kontinentalsokkel 5
Fossiler 6
Jordskarpa sprakk opp 7
Jordplater 7
Fra studier til jobb 8
Jordas tidsepoker 9
Bergarter 11
Sandsteinsreservoar fra Nordsjøen 12
Student med tro på fremtiden 13
Dannelse av olje- og gass 15
Feller 16
Reservoaregenskaper 17
Klokt og spennende valg 17
Leting etter olje og gass 19
Geofysiske undersøkelser 19
Seismiske undersøkelser 21
Leteboring og brønnkontroll 21
Boreslam og borekaks 23
Logging 23
Testing 23
Utbygging og produksjon 23
Fra lærerstudiet til geologi 24
Geologisk ordliste 25
Hvordan bli geolog? 26
3

JORDENS DANNELSE
OG OPPBYGGING
Kontinentene beveger seg på jordoverflaten med noen centimeter i året
og skaper mektige fjellkjeder når de kolliderer. Leire kan avsettes med
en millimeter per 1000 år på havbunnen og likevel danne tykke lag.
Planter og dyr utvikler seg langsomt, men vi ser av fossilene at det har
skjedd dramatiske endringer.
Jorda ble dannet for omtrent 4,6 milliarder år siden.
Vi kan bestemme alderen til forskjellige bergarter
rundt i verden på grunnlag av kunnskap om radioaktiv
nedbrytning av forskjellige grunnstoffer og det vi vet om
om fossiler.
Platebevegelser
Jorda kan deles inn i tre soner: skorpa, mantelen og
kjernen. De tre sonene har ulikt trykk, temperatur og
kjemisk sammensetning. Jordskorpa er den ytre delen
av det solide skallet som kalles litosfæren (0–70 km).
Astenosfæren (70–250 km) er en delvis smeltet sone.
På grunn av de store variasjonene i trykk og temperatur
er det store bevegelser i det indre av jorda. Disse
bevegelsene fører til havbunnsspredning og får
kontinentene til å bevege seg.
Dannelsen av norsk kontinentalsokkel
De store kontinentene beveger seg på jordskorpa.
For rundt 400 millioner år siden ble store deler av den
mektige fjellkjeden man finner i Norge dannet, da de
amerikanske og de skandinaviske landområdene kolliderte.
Jordskorpa
0-70km
Mantel
70-2900 km
Kjerne
2900-9700 km
5

6
FOSSILER
Fossiler er bevarte rester av dyr og planter.
De er vanligvis dannet av kalk eller andre mineraler.
De fleste fossiler er dannet ved at døde dyr er blitt raskt
tildekket, slik at råtnings- og nedbrytningsprosessene
er blitt stoppet. Fossiler er vanligst i marin kalk- og
leirstein. Fossilene varierer i alder fra mer enn 3 milliarder
år til noen tusen år. Vitenskapen om fossiler kalles
paleontologi.
Fossiler er viktige for å forstå utviklingen av plante-
og dyrearter, og avslører tidligere tiders klimatiske
forhold. Fossiler har stor betydning når det gjelder
aldersbestemmelsen av geologiske lag, og kan gi
informasjon om miljøet for avsetning av sedimentære lag.
Fossiler finnes i relativt store mengder i Oslo-området.
Alderen på disse fossilene varierer fra 545 millioner år til
420 millioner år. Utenfor Osloområdet består den norske
fjellgrunnen hovedsakelig av bergarter hvor det sjelden
finnes fossiler.
I de sedimentære lagene på norsk sokkel er det mye
fossiler. I forbindelse med boring og kjernetaking blir
mikrofossiler studert. De mest vanlige typene kalles
foraminiferer, men også pollenkorn blir benyttet til
aldersdatering og klimatiske studier. Rester av alger og
mikroorganismer er hovedbestanddelen i
kildebergarter.

Jordskorpa sprakk opp
Etter denne tiden begynte kontinentene å bevege seg
fra hverandre. I den første fasen sprakk jordskorpa opp
og sank inn en rekke steder, før den store sprednings-
sonen man i dag finner midt i Atlanterhavet (og som
Island er en del av) ble dannet.
I dag beveger de to kontinentene seg fra hverandre med
flere centimeter per år. I den tidlige spredningsfasen
(Juratiden) sank Nordsjøen, Norskehavet og deler av
Barentshavet inn. Dette førte til at store elver bygde
deltaer, slik vi i dag ser Mississippi bygge sitt delta i
Mexicogolfen.
Det største deltaet kalles Brentdeltaet, og det utgjør
hovedreservoaret på Gullfaksfeltet, Osebergfeltet,
Statfjordfeltet og en rekke oljefelt på britisk side.
Tilsvarende deltaer ble dannet i Norskehavet og Barents-
havet, og reservoarene for felt som Åsgard, Heidrun,
Norne og Snøhvit består også av deltaavsetninger.
Etter at området fortsatte å synke inn, ble disse
deltaene begravd hovedsakelig av leirstein, og sanden
ble fastere, det som nå kalles sandstein. Det kan være
opptil 30 prosent olje i denne sandsteinen.
Den midtatlantiske spredningsryggen.
JORDPLATER
jorda - et lappeteppe
Jordskorpen er et lappeteppe av jordplater som beveger seg på
det flytende laget innenfor. På grunn av de store variasjonene i
trykk og temperatur er det strømmer i det indre av jorda. Disse
strømmene er drivkreftene som forårsaker havbunnsspredning og
får kontinentene til å bevege seg. Det geologiske faguttrykket for
denne prosessen er platetektonikk.
Gjennom hele jordas historie har jordskorpa vært i konstant
bevegelse. Kontinentene har beveget seg i forhold til hverandre og
fjellkjeder er blitt dannet. Når disse platene skurer mot hverandre,
eller brytes ved at en plate trykkes under naboplaten eller sprekker
på annen måte, kan energi frigis i et jordskjelv.
Det finnes forskjellige typer grenser mellom jordplatene. Ved
konstruktiv grense beveger platene seg bort fra hverandre, og ny
skorpe dannes imellom. Hvis derimot platene støter inn i hverandre
har vi en destruktiv grense. I eksempelet nedenfor blir den ene
platen presset under den andre og vi får en
dyphavsgrøft.
7

8
Fra studier til jobb
Ida-Beate Mølmesdal angrer ikke på at
hun valgte å studere geologi. Det bar
rett fra studier til fast jobb.
– Det hele var litt tilfeldig hva jeg begynte å
studere. Jeg hadde 100 ting jeg ville begynne på.
Til slutt var det geologi som fristet mest fordi jeg liker
å vite hvordan jordkloden har utviklet seg. Jordkloden
har ikke alltid sett ut slik som den gjør i dag. Den har
hatt andre fjell, andre dyrearter og et annerledes klima.
Dette er noe av de tingene en kan lære mer om ved å
studere geologi, forteller Ida-Beate.
Dannelsen av olje og gass
– Det at man i dag finner olje i Nordsjøen er i seg selv
ganske interessant. Etter å ha studert geologi, tenker jeg
ikke bare på at landet Norge tjener penger på oljen, men
at det er forskjellige lag på havbunnen som gjør at oljen
blir dannet og ikke minst holder seg i jorda, slik at vi kan
hente den ut, sier hun.

JORDAS TIDSEPOKER
alger, marker bakterier svamper
PREKAMBRIUM – Tiden fra jordens dannelse til for ca. 545 mill. år siden.
De første levende organismer fremstår i form av alger og bakterier.
Mot slutten av prekambrium dukker sopp, maneter, marker og svamper opp.
Tidlig i perioden var luften fri for oksygen. Gjennom fotosyntese hos alger, ble
oksygen produsert. For 600–400 millioner år siden ble oksygennivået vi har i
dag oppnådd.
trilobitt blekksprut brachiopod
KAMBRIUM – 542 – 488 mill. år. Tidlig i kambrium begynner enkelte
virvelløse dyr å utvikle et fast, ytre skjelett. De vanligste dyrene er
trilobittene, en type ledd-dyr som ikke eksisterer i dag. I kambrium finner
vi også snegler, svamper, sjøanemoner og leddormer ulike dem vi finner på
jorden i dag. De første virveldyrene – primitive fisk – oppsto i kambrium.
blekksprut brachiopod, graptolitt
ORDOVICIUM – 488 – 444 mill. år. Dyre- og plantelivet i havet er svært
mangfoldig i ordovicium. En type blekksprut, orthoceren, dukker opp og blir
utbredt i alle hav. Det kanskje mest interessante i ordovicium er fremveksten
av flere typer urfisk. Et mangfold av koraller utvikles, og graptolitter, som er
et slags planktondyr, er typisk for livet i ordovicium. I Norge finnes jern og
kopperforekomster som ble dannet i denne perioden.
trilobitt korall sjøskorpion
SILUR – 444 – 416 mill. år. Det viktigste som skjer i silur, er at plantene
begynner erobringen av landjorda. Gradvis utvikler planter, som opprinnelig
vokste i tidevannsbeltet, seg til helt å vokse på land. Koraller, sjøliljer og
brachiopoder er vanlige i havet.
kvastfinnefisk panserhai ammonoide
DEVON – 416 – 359 mill. år. Landplanter er vanlige i devon. De første er
små, senere oppstår busker og trær. De første virveldyrene utvikler seg.
Haityper på opptil seks meter blir til, og forløperne for dagens fisk,
panserfisk, blir mer vanlig. De første landvirveldyr er amfibier som utvikler
seg fra kvastfinnefisken mot slutten av perioden.. Insekter sprer seg i skogene.
På Bjørnøya er det gjort funn av kull som er dannet av planterester fra
devonperioden.
ichthyostega øyenstikker bregnetre
KARBON – 359 – 299 mill. år. I karbon er det rikelig med næring for
planteetere, og dyrelivet på land skyter fart. Amfibiene er viktige, men nå
dukker også krypdyr opp. Insekter dominerer luften, og øyenstikkere med
vingespenn på opptil 70 cm. forekommer. På grunt vann finnes brachiopoder,
svamper og koraller. Kullforekomstene i England og Tyskland stammer fra
karbon, og de store gassforekomstene i Nederland, Groningenfeltet, har sin
opprinnelse i perioden.
mesosaurus dimetrodon bregne
PERM – 299 – 251 mill. år. Krypdyrene dominerer landområdene i perm.
Rovøgler som dimetroden hersker på land. De første nåletrærne utvikles,
og bregneskoger dekker store landområder.
ornithosuchus ichthyosaurus cynognathus
TRIAS – 251 – 200 mill. år. Stadig flere krypdyr utvikler seg i triasperioden.
På land er øgler og andre krypdyr dominerende, og i havet dukker
fiskeformede rovøgler, ichthyosaurer, opp. Bregnetrær som var vanlige i perm
og karbon, blir sjeldnere, samtidig som bartrær og cycaspalmer sprer seg.
Dinosaurene oppstod midt i denne perioden. De tidligste pattedyrene utviklet
seg mot slutten av trias. Oljefelt i bl.a. Algerie og Alaska har sitt utspring i
avleiringer fra triasperioden. Det samme har Snorre-feltet på norsk sokkel.
archaeopteryx dimorphodon apatosaurus
JURA – 200 – 146 mill. år. Dinosaurene er de dominerende krypdyrene,
blant dem apatosurus, det største landdyr vi kjenner. Den første fuglen,
archaeopteryx, har utviklet vinger med fjær, men bevarer mange av øglenes
kjennetegn som for eksempel tenner i kjeften. Ula, Statfjord, Gullfaks og Troll
er dannet i bergarter fra jura.
pterodactyl tyrannosaurus stegosaurus
KRITT – 143 – 66 mill. år. Mange av fiskeartene i denne perioden er nært
beslektet med vår tids fisker. Etter å ha dominert livet på landjorden i 150
millioner år, dør dinosaurene ut i slutten av kritt, og pattedyrene får gradvis
større betydning. Blomsterplanter utvikles og har siden dominert blomsterverdenen.
Kanskje som et resultat av dette, utvikles et mangfold av insekter.
Ekofisk-feltet er dannet i kritt.
kjempehai patriofeli
diatryma
TERTIÆR – 66 – 1,8 mill. år. Pattedyrene utvikles videre. Forløperne til
dagens elefant, gris og ku dukker opp. De fleste fiskearter utvikler seg slik
vi kjenner dem. Mildt og fuktig klima i Europa og Nord-Amerika stimulerer
utviklingen av løvtrær som lønn, eik og poppel. Menneskeapene utvikles mot
slutten av perioden. På Svaldbard tas det ut kull som er dannet av planterester
fra tertiær. I Nordsjøen er Cod og Frigg dannet i berglag fra tertiær.
hulebjørn mammut menneske
KVARTÆR – 1,8 mill. år til i dag. I kvartær utvikler dyrelivet seg til det
vi kjenner i dag. Store variasjoner i klima fører til veksling mellom varme
perioder og perioder med istid. Menneskets forløpere dukker opp for
ca. 500 000 år siden. Det moderne mennesket trer frem for ca. 150 000 år
siden og kom til Europa for rundt 35 000 år siden
9

Gjennom hele jordas historie har jordskorpa vært i konstant bevegelse.
Kontinentene har beveget seg i forhold til hverandre, og fjellkjeder og
bassenger er blitt dannet.
Den stadige bevegelsen fører til at det blir dannet en rekke
forskjellige bergarter. En bergart består av ett eller flere
mineraler. Bergarter blir klassifisert ut fra dannelsesmåten,
opptreden, mineralsammensetning, tekstur (form og
størrelse på mineralkornene) og kjemisk sammensetning.
Bergarter med lik kjemisk sammensetning kan ha svært
forskjellig mineralsammensetning og derfor forskjellige
fysiske egenskaper.
Hovedinndelingen av bergarter er basert på
dannelsesmåten:
Magmatiske bergarter er dannet ved
størkning av lava på overflaten eller magma
dypt nede i jordskorpa.
Metamorfe bergarter er dannet ved
omdanning av andre bergarter ved økt trykk
og/eller temperatur.
Sedimentære bergarter består av om-
arbeidet materiale, som sand og leire, som
er avsatt i vann eller på landjorda.
Sedimentære bergarter er en forutsetning for
at det kan danne seg olje- og
gassansamlinger.
BERGARTER
Opphavsmaterialet til sedimenter og sedimentære
bergarter er eldre bergarter som er forvitret mekanisk eller
kjemisk. På grunn av platebevegelser og kollisjoner vil det i
forskjellige områder bli dannet oppløftede områder som blir
utsatt for vær og vind, og som derfor blir raskt erodert. Det
eroderte materialet kan bli transportert til lavereliggende
områder, bassenger, ved hjelp av elver, vind eller utrasing og
avsetter seg i tykke lag av sedimenter. Disse avsetningene
kan herde og danne sedimentære bergarter. De fleste
sedimentære bergarter består av grus, sand og leire, men
man kan også finne salt fra inndamping og kalkrester etter
døde dyr.
Den geologiske lagdelingen er i stor grad påvirket av lokale
og regionale svingninger i havnivået og av tilførselen
av sedimenter. Ved å studere hvordan sedimenter og
sedimentære lagrekker avsettes, kan man ved hjelp av
data fra borehull gjenskape historien flere kilometer nede i
havbunnen.
Sedimentene kan kategoriseres etter kornstørrelsen: leire,
silt, sand, grus, stein og blokk, eller etter avsetningsmåten.
Avhengig av den energien som var til stede ved avsetningen,
vil man ofte finne innslag av mer enn én komponent, men
sjelden så mye som tre. Når dette materialet herder, blir
det dannet leirstein/skifer, sandstein og konglomerat.
Sedimenter danner kilde-, tak- og reservoarbergarter, og det
er avgjørende viktig å kunne skille mellom dem i forbindelse
med leting og produksjon av petroleum.
11

12
Sandsteinsreservoar fra Nordsjøen
Kjerneprøver er viktig for å vurdere bergartens egenskaper som kilde-, reservoar- og takbergart. Kjerneboring er kostbart
fordi man må skifte utstyr etter 10–30 meter for å kutte en ny kjerne.
Skifer
Skifer som ble avsatt i dypt vann. Fordi den er tett, fungerer skiferen som en kappebergart
og hindrer petroleum i å vandre videre oppover i bergartene. Denne skiferen inneholder
3–10 % organisk materiale og er dermed også en kildebergart for petroleum.
Sandstein
Sandstein avsatt i en elv. Sedimentstrukturene er et resultat av sedimenttransport som
over lang tid har bygget opp sandbanker på elvebunnen. Sandstein av denne typen kan
være meget porøs og er derfor ofte en god reservoarbergart. I flere av petroleumsfellene i
Nordsjøen finner vi en rekke elveavsetninger over hverandre. Tykkelsen på slike formasjoner
kan bli flere hundre meter.
Kull
Kull blir dannet ved at planterester utsettes for høyt trykk og høy temperatur. Kull kan være
en kildebergart for gass.
Sandstein
Sandstein med tynne lag av skifer. Denne sandsteinen er avsatt i et elvedelta. På overflaten
av en sandbanke har det vokst planter. Røttene sees som små mørke streker i sandsteinen.
Denne typen sandstein kan være en dårlig reservoarbergart, fordi leirpartikler fyller opp
hulrommene i sandsteinen slik at porøsiteten og permeabiliteten blir lav.
Sandstein
Sandstein avsatt under marine forhold. Strukturene i steinen er dannet av bølger og
tidevann som har laget små rygger i sanden på havbunnen. Denne typen sandsteinslag
har vanligvis stor utbredelse og tykkelse. Den har god porøsitet og er derfor en god
reservoarbergart.

Student med tro på fremtiden
Atle Jørgen har alltid vært interessert i natur
og landskap, og vært meget fascinert av våre
landskapsformer. Nysgjerrigheten har vært
drivkraften til å lære om hvorfor og hvordan
jorden utvikler seg, og hvorfor den ser ut
akkurat slik den gjør i dag.
God blanding av teori og praksis
– Det beste med å studere geologi er at det både er teoretisk og
praktisk. Teoretiske forelesninger kombineres med praktiske øvelser
som gir deg økt forståelse for faget. Og det artigste av alt; feltkurs!
Som geologistudent har jeg hatt en enestående mulighet til å
være mye i naturen og studere geologien i praksis. Jeg har vært
privilegert som har fått reise mye i studietiden, for eksempel til
Finse, Oslo, Hellas, Spania, Italia og USA! Dette har helt klart gjort
studentene til en godt sammensveiset gjeng, sier Atle Jørgen.
Ønsker seg inn i oljebransjen
Bachelorstudiet inneholder grunnleggende fag innen de fleste
hovedretninger i geologi, som sedimentologi, strukturgeologi og
kvartærgeologi.
– I tillegg har jeg tatt noen realfag, som matematikk og kjemi. I
mastergraden har jeg hatt fordypning i petroleumsgeologi, som er
rettet mot oljebransjen. Dette er et utrolig spennende fagfelt, og
jeg ser frem til å være en del av denne bransjen etter endt studie,
sier han.
Et hav av muligheter
– Det er et hav av muligheter som geolog, mange spennende
oppgaver og muligheter; både nasjonalt og internasjonalt. Jeg har
stor tro på fremtiden, og ser frem til utfordrende oppgaver i årene
som kommer!
13

DANNELSE AV
OLJE OG GASS
Det blir dannet store mengder organisk materiale på jordas overflate,
spesielt i havområdene. Det meste av dette materialet blir brutt ned, men
deler av det blir begravd sammen med slam og leire.
I havområder hvor det er lite tilførsel av oksygen, kan større
mengder organisk materiale bli bevart. Slik var det på norsk
sokkel i slutten av Juratiden.
Slik organisk rik leirstein kalles kildebergart. Når
kildebergarten blir begravd, øker temperaturen med rundt
25 grader per kilometer. Samtidig øker trykket. Prosessen
med økt trykk og temperatur fører til at det blir dannet olje og
gass, som blir presset ut av leirsteinen og inn i nærliggende
reservoarbergarter, hvor den erstatter det vannet som var
der fra avsetningen. Oljen blir dannet mellom 60 og 120
grader. Hvis temperaturen blir høyere dannes hovedsakelig
gass. Hvis temperaturen overstiger 250 grader, «brenner»
hydrokarbonene opp. Hvis kildebergarten er kull, dannes det
hovedsakelig gass.
De mest vanlige reservoarbergartene består av sand som
opprinnelig ble avsatt i et delta eller et strandmiljø. Mellom
de enkelte sandkornene er det små porerom fylt med vann.
Dette kalles porøsitet. Hvis porøsiteten er høyere enn rundt
10 prosent, kalles sandsteinen reservoarbergart. De ørsmå
porene er ofte bundet sammen av mikroskopiske kanaler.
Hvis bergarten er svært porøs (20–30 prosent), kan den
lagre store mengder olje og gass i porene. Permeabiliteten
forteller hvor lett olje, gass og vann kan flyte gjennom
forbindelseskanalene i en porøs bergart.
Fordi hydrokarboner (olje og gass) er lettere enn vann, vil
de bevege seg oppover i en porøs bergart som inneholder
vann. Hydrokarbonene vil reise gjennom porer og tynne
kanaler i retning av overflaten. Vandringen til olje og gass
(migrasjon) skjer over tusener av år og kan strekke seg over
flere mil. Petroleum vandrer altså opp gjennom porøse,
vannfylte berglag, helt til den blir stoppet av tette lag. Et
slikt lag kalles takbergart eller forseglingsbergart. Den mest
vanlige takbergarten er leirstein. Mye av oljen og gassen som
dannes, vil lekke ut til overflaten uten å bli stoppet av tette
lag.
Hvis det finnes kilde-, reservoar- og takbergarter,
er forutsetningene til stede for at det kan være
olje- og gassansamlinger. Imidlertid er det viktig at
reservoarbergarten har en form som gjør at oljen samler seg.
Dette kalles en felle.
15
15

16
FELLER
Strukturelle feller er dannet ved at jordskorpa har beveget seg og dannet folder (a), eller ved at
jordskorpa har beveget seg langs en forkastning, slik at porøse og tette bergarter er blitt liggende mot hverandre (b).
Lagdelte feller er dannet ved at porøse lag er avsatt ved siden av tette lag (c). De mektige oljefeltene Statfjord, Oseberg,
Gullfaks, Snorre, Åsgard og Heidrun er strukturelle forkastningsfeller.
a) Strukturell felle b) Strukturell felle c) Lagdelt felle d) Kombinasjon av
Saltstokk
Olje
Leifskifer
strukturell- og
lagdelt felle
Kalkstein
Fin sandstein
Grov sandstein

RESERVOAREGENSKAPER
Et reservoar bør være slik at man kan produsere fort og enkelt.
Jo bedre gjennomstrømning reservoarbergarten har, desto lettere
strømmer oljen og gassen ut av reservoaret.
Mellom kornene i sedimentære bergarter finnes små hulrom
som kalles porerom. Noen sedimentlag som f.eks. sandstein
har relativt stor mengde porerom. Vi kaller slike sedimentlag
reservoarbergarter fordi de har evnen til å lagre væsker eller
gasser mellom sedimentkornene.
I Nordsjøen finner vi de beste sandsteinsreservoarene i lag
av Midt Jurassisk til Trias alder (160-200 millioner år siden) og
i lag fra Paleocen til tidlig Eocen perioden, som var for 65 til
50 millioner år siden. En annen viktig reservoarbergart finnes
i Ekofiskområdet sør i Nordsjøen, og er i en oppsprukket
finkornig kalkbergart av kritt. Denne bergarten er avsatt i
den geologiske perioden Kritt, som var for 65 -70 millioner
år siden, og er vanligvis ikke et reservoar, da de små
porerommene ikke henger sammen. I Ekofisk-området har
det vært folding av lagene og den harde krittbergarten er
gjennomsatt av store og små sprekker som holdes åpne
Klokt og spennende valg
Med en bachelorgrad fra
universitetet i Bergen i lommen,
valgte Ingunn å ta fatt på en
master i geologi med fordypning i
petroleum ved NTNU.
av trykket. Disse sprekkene gir både ekstra porøsitet og
effektive strømningsveier for oljen i reservoaret.
I de beste reservoarene av sandstein er opp til 1/3 av
bergartsvolumet porøsitet. Porerommet er da omtrent like
stort som rommet mellom potetene som fylles med vann
under potetkoking. Ved økt overleiring avtar porevolumet
ved at sedimentkornene kittes tettere sammen i en prosess
som kalles kompaksjon. Samtidig som bergarten begraves
dypere foregår også kjemisk utfelling (sementering)
som ytterligere reduserer porerommet. For å ha et godt
reservoar er det viktig med god porøsitet, men likeså
viktig er det at hydrokarboner og vann kan bevege seg
lett gjennom bergarten. Gjennomstrømningsegenskapen
kalles permeabilitet og bestemmes oftest av de trangeste
passasjene mellom sedimentkornene, porehalsene.
Geologistudier kan vise seg å være et klokt valg med tanke
på fremtidige jobbmuligheter, men det var ikke det som var
avgjørende for denne master
studenten.
– Jeg har alltid vært fasinert av naturen og er vokst opp på
landet, det har kanskje hatt noe å si. Jeg ville velge et yrke
hvor interessen kom først. Geologi ble derfor valget, sier
Ingunn.
– Det er et ganske langt studium, men det er en del reising
eller feltkurs underveis som gjør det til et veldig kjekt studie.
Så det er absolutt å anbefale!
17

18 18
Seismisk fartøy sleper luftkanoner
på leting etter olje- og gassforekomster
18

LETING
ETTER OLJE OG GASS
Oljeleting er en komplisert oppgave der eksperter fra mange forskjellige
fagområder samarbeider. Avanserte geofysiske data og geologiske
modeller er nødvendig for å skaffe best mulig kunnskap om interessante
leteområder. All leting i Norge skjer til havs.
Første fase i letearbeidet er å lage geofysiske og
geologiske kart over området. Disse kartene baserer seg
på seismikk og kunnskap om sedimenter og fossiler. Hvis
forutsetningene for dannelse av olje og gass er til stede
og man kan identifisere en felle på grunnlag av seismiske
data, kalles dette et prospekt. Det er bare boring som med
sikkerhet kan avgjøre om det finnes olje eller gass i et
prospekt.
Sannsynligheten for å gjøre funn varierer, men er i
gjennomsnitt på rundt 20 prosent.
Geofysiske undersøkelser
Geofysiske undersøkelser er studier og målinger av
jordoverflaten i leteområdet. Undersøkelsene omfatter
målinger av jordas tyngdekraft og magnetiske felt. Den
viktigste geofysiske undersøkelsesmetoden er seismikk.
Slike målinger gjennomføres både på land, fra fly og fra båt.
Seismiske undersøkelser
Ved seismiske målinger registrerer man hvordan lydbølger
forplanter seg og reflekteres nedover i jordskorpa. Når
seismiske undersøkelser gjennomføres til havs, lager en
19
19

20
Ved hjelp av avanserte datasystemer
tolker geologene de seismiske dataene

luftkanon, som blir slept etter et seismisk fartøy, lydbølger
som forplanter seg fra havoverflaten ned til havbunnen og
videre nedover i berglagene. Lydbølgene forplanter seg med
ulik hastighet i ulike bergarter. Dermed kan geologene og
geofysikerne skille de forskjellige bergartene fra hverandre.
All informasjon om hvor lang tid lydbølgene bruker
gjennom jordskorpa blir lagret og senere be-
arbeidet ved hjelp av kraftige datamaskiner.
Arbeidet er omfattende og kan ta flere måneder.
Datamaskinene setter sammen et bilde av berg-lagene
(seismiske seksjoner), og ved hjelp av dem kartlegger
geologene hvilke bergarter som finnes i leteområdet, og
hvordan de ligger i dypet.
Leteboring og brønnkontroll
Vi skiller mellom leteboring og produksjonsboring. En
letebrønn er den første brønnen som bores i et leteområde.
Et langt rør med en borekrone i enden dreies rundt
slik at boret arbeider seg ned gjennom berglagene
på havbunnen. Borekronen og røret utgjør bore-
strengen. Til den nederste delen av borestrengen
brukes spesielle vektrør som gir den ekstra tyngden
(50–70 tonn) som trengs for at boret skal trenge
nedover i lagrekken. Etter hvert som borekronen
arbeider seg nedover, må borestrengen forlenges.
Rørlengder heises opp i boretårnet og kobles til enden
av strengen. Det er også utviklet spesielle motorer som er
plassert på borestrengen rett bak kronen, og som drives ved
at man pumper boreslam gjennom borestrengen. Motorer er
særlig egnet når man skal retningsbore og bore i harde lag.
Ut i fra seismiske bilder som dette,
kan geologer avgjøre om det er vits
å bore etter olje og gass i området.
Fra plattformen ute i havet eller et kontrollrom på land kan
borekronen styres med millimeterpresisjon flere tusen meter
under havbunnen.
Oljeselskapene starter å bore et hull med store borekroner
(75–90 cm i diameter). Senere skifter man til mindre og
mindre borekroner jo lenger ned det bores. De minste er 15
cm i diameter.
Når det skal skiftes til en mindre borekrone, blir
hele borestrengen trukket opp. Selve borehullet blir
foret med stålrør. Foringen kan være flere hundre
21

22
FREMTIDENS
LETEMETODE?
Det koster gjerne 50 - 100.000 kroner i timen å bore en
brønn. Derfor blir det hele tiden arbeidet for å utvikle ny
og mer effektiv teknologi.
Stavangerfirmaet Badger Explorer har utviklet en helt ny
måte å lete etter olje og gass. Oversatt blir
firmanavnet “en grevling som utforsker” - altså en som
graver etter olje og gass i undergrunnen, uten bruk av
rigg og tungt utstyr.
Det nye boreredskapet kan på egen hånd tygge seg
gjennom havbunnssedimentene. Det skjer uten hjelp av
det vanlige kostbare og ressurskrevende utstyret som
borerigger, fôringsrør og borevæske.
Etterpå tetter den igjen hullet og begraver seg selv.
Massen som er knust av boret, blir liggende igjen bak
boreverktøyet som en plugg.

meter. Deretter pumpes det sement ned i borehullet.
Sementen blir presset opp på utsiden av fôrings-rørene slik
at rørene blir støpt fast til brønnveggen. Dette forhindrer
at veggen raser sammen, og det stopper olje og gass fra å
trenge ukontrollert opp til overflaten på utsiden av fôringen.
Når boringen starter igjen, bruker man en mindre borekrone
som passerer gjennom fôringsrøret.
Boreslam og borekaks
Boreslam er en blanding av leire, kjemikalier, vann eller olje.
Under boringen blir boreslammet pumpet ned gjennom
borestrengen og ut gjennom hull i borekronen. Deretter
presses slammet på utsiden av borestrengen tilbake
til plattformen på overflaten. Der renses boreslammet
og pumpes tilbake i brønnen. Slammet har flere viktige
funksjoner. Det smører og kjøler borekronen under boringen,
og fører utboret masse til overflaten.
Geologer undersøker biter av utboret masse fra
undergrunnen for å få informasjon om bergartene man
borer i. Steinbitene kalles borekaks og er som regel mindre
enn 1 centimeter i diameter. Ved hjelp av mikroskop og
analyser kan geologene avgjøre hvilke bergarter det blir
boret i, sammenlikne med prøver fra andre borehull og
se etter indikasjoner på olje og gass. Borekaks blir også
sendt til laboratorier på land for å få undersøkt innholdet
av mikrofossiler. Ved hjelp av mikorfossilene er det mulig
å aldersdatere sedimentene, og det blir gjort geokjemiske
undersøkelser for å se etter spor av petroleum og
kildebergarter.
Boreslammet motvirker også at veggen i borehullet
raser inn, og det holder trykket i brønnen under
kontroll (trykkbalansering). Er vekten av boreslammet for
liten, kan trykket i brønnen presse olje eller gass til overflaten.
Dersom vekten av boreslammet er for høy, kan slammet
forsvinne inn i reservoaret og tette igjen porene. Derfor må
vekten av boreslammet avpasses etter trykket i sedimentene
det bores gjennom.
Logging
Under boringen er det vanlig å foreta en rekke
målinger av bergartenes egenskaper ved å senke
måleinstrumenter på en kabel ned i borehullet. Det blir blant
annet foretatt målinger av elektrisk motstand, lydhastigheten
og radioaktiviteten i berg-artene. Undersøkelsene gir
informasjon om egen-skapene til bergartene og om de
inneholder olje eller gass. Denne typen målinger kalles
logging. For å spare tid er det blitt mer og mer vanlig å
foreta en rekke av disse målingene ved hjelp av instrumenter
montert på borestrengen mens man borer.
Testing
For å finne ut om et berglag virkelig inneholder
petroleum som lar seg utvinne, tar man bore-
strengen opp, sirkulasjonen av boreslam stanses,
og ventiler som skal kontrollere trykket i brønnen,
blir satt inn. Deretter skytes det hull i fôringsrøret,
slik at vann, olje eller gass kan trenge inn i
brønnen. Denne testingen gir en pekepinn på hvor mye olje
eller gass som kan produseres i døgnet. Dette har betydning
for drivverdigheten av funnet. Det er også utviklet mindre
testutstyr montert på kabel som kan gi verdifull informasjon
om trykket, og som kan brukes til å samle inn væskeprøver.
Utbygging og produksjon
Når det er funnet olje eller gass, blir det boret
avgrensningsbrønner for å bestemme hvor stort feltet
er. Hvis feltet er økonomisk lønnsomt, blir det besluttet å
bygge det ut. Gassfelt må i tillegg ha en avtale for salg av
gass. Oljeselskapene utarbeider en plan for utbygging og
drift av feltet (PUD) som blir oversendt myndighetene for
godkjenning. Fra et felt er funnet til det er i produksjon, kan
det gå fra 4 til 15 år, og i enkelte tilfeller lenger.
Borekronen knuser berglagene det blir boret gjennom. En
borekrone for harde bergarter må ha hardere stål og kortere
tagger enn en krone for myke bergartslag. For spesielt harde
lag benytter man borekroner uten dreibare kjegler og industri-
diamanter i taggene. Noen ganger kan boret skjære seg gjennom
70 meter i timen, mens det i harde bergarter går svært sent.
23

24
Fra lærerstudiet
til geologi
Etter tre år på lærerstudiet skulle Hans
Harald fordype seg i et fag. Valget falt
da på ressursgeologi ved Høgskolen
i Sogndal. Han trivdes så godt med
faget at det endte i en bachelorgrad.
– For meg er geologi et skikkelig detektivarbeid, der nye
ting og sammenhenger dukker opp overalt. Man kan lese
historien til planeten vår fra begynnelsen og frem til nå,
ved å studere de prosessene som skjer i dag, forteller Hans
Harald.
Lærerike turer
– Det første vi gjorde på studiet var å reise på en todagers
bretur med sekker, seler, tau, stegjern og isøkser. Folk i
klassen ble kjent med hverandre, isen ble brutt kan man vel
kanskje si, og miljøet var kjempebra! Vi hadde muligheten
til å studere i utlandet hvis vi ville, så jeg og madammen
endte i Tyskland ett år, der vi jobbet på et forskningssenter.
Vi reiste og opplevde masse, fikk mange venner og lærte et
nytt språk, sier han.

GEOLOGISK ORDLISTE
Kildebergart: finkornet bergart som, -der den ligger i dag-, har avgitt
tilstrekkelige mengde olje og gass til å danne en petroleumsforekomst.
Betingelsen for å få dannet en kildebergart er at det har vært avleiret
sedimenter med høye innhold av mikroskopisk små planter og dyr. Disse må
dertil ha blitt bare delvis nedbrutt under oksygenfattige forhold. I ‘heldigste’
fall, vil det kunne samle seg 1-4 prosent organisk karbon i bunnsedimentene.
For å kunne avgi olje eller gass, må et slikt sediment ha blitt begravet under
et par kilometer tykke, yngre avleiringer og varmet opp til 50-180 °C gjennom
geologisk lange tidsrom. Fra slike ‘modne’ kildebergarter kan oljen eller gassen
ha vandret til en passende porøs reservoarbergart og samlet seg under et tett
bergartslokk i en geologisk felle.
Magma (av gresk mag for å kna, ‘deig’): bergartssmelte; varmt, flytende og
bevegelig materiale som dannes inne i Jorden. Strømmer det ut på overflaten,
kalles det lava.
Reservoarbergart : magasinbergart, i petroleumsgeologien en steinmasse som
er gjennomtrengelig og så porøs eller sprekkfylt at den har samlet olje og gass
til en petroleumsforekomst. Oljen og gassen har sivet inn fra en kildebergart og
samlet seg under et lokk av en ugjennomtrengelig bergart.
Takbergart : sagt om en tett, lite gjennomtrengelig (lite permeabel) bergart
som ligger over et porøst, olje- eller gassførende lag og danner et tett lokk over
forekomsten.
Felle (petroleumsfelle): i geologien vil felle vanligvis stå for en struktur som
har fanget opp olje eller gass i jordskorpen. Porøse eller sprekkefylte bergarter
under tettende lokk av skifer, leirstein eller steinsalt kan fylle kravene til slike
feller.
Permeabilitet : gjennomtrengningsevne, vanligvis brukt for hvor raskt vann,
olje eller gass kan strømme gjennom bergarter. Måles i cm/sek.
25

26
HVORDAN BLI GEOLOG?
Flere universiteter og høgskoler rundt om i landet tilbyr studier i geologi og
geofysikk. Her kan du lese hvordan de presenterer fagene:
Universitetet i Tromsø
www.uit.no
Bachelor i geologi
Bachelorprogrammet i geologi ved Universitetet i Tromsø er
bygd opp av emner innenfor alle de forskjellige fagområdene i
geologi, og gir en enhetlig og solid grunnutdanning i geologi.
Det legges vekt på både teoretiske og praktiske ferdigheter
gjennom en kombinasjon av forelesninger/seminarer,
laboratorieøvelser og feltundervisning.
Master i geologi/berggrunnsgeologi
Institutt for geologi i Tromsø tilbyr tre ulike studieretninger
innen Master i geologi: Berggrunnsgeologi, Arktisk marin
geologi & geofysikk, Sedimentologi & kvartærgeologi. Det er
mulig å ta emner ved UNIS, Universitetssenteret på Svalbard.
Universitetet i Bergen
www.uib.no
Bachelorprogram i geofysikk/master i geofag
Geofysikk studerer jorda si oppbygging og utvikling ved hjelp
av fysiske metodar, og faget omhandlar fysiske og geologiske
prosessar i og på jorda og i det jordnære rommet.
Bachelorprogram i geologi/master i geovitenskap
Studiet i geologi omhandlar samansetjing, oppbygging og
historisk utvikling av jorda gjennom
4,5 milliardar år. For å forstå dette er feltarbeid ein viktig
del av studiet, saman med teori og meir eksperimentelle
studium. Studiet byggjer på nysgjerrigheitsdriven forsking og
kombinerer ein brei teoretisk plattform med praktisk arbeid
gjennom ei rekkje feltkurs og opplæring i ulike metodar.
NTNU
www.ntnu.no
Bachelorprogram i geologi
For å kunne utnytte de geologiske ressursene på en bærekraftig
måte, er det viktig å forstå hvordan jordas utvikling har foregått
og vil foregå i framtiden. Dette kan vi gjøre ved å studere de
krefter og prosesser som virker i dag og som former jorda både
på overflaten og i dypet.
Masterprogram i geologi
Ved NTNU er det mulig å kombinere geologi med
teknologiske fag, og mastergradsutdanningen er i stor grad
direkte rettet mot en karriere i industrien. Masterstudiet
skal utvide ditt faglige grunnlag og gi deg forskningsmessig
fordypning innen et av følgende spesialområder i geologi:
Arktisk geologi, miljø- og geoteknologi og berggrunns- og
ressursgeologi
Sivilingeniør/Masterprogram 5-årig i geofag og
petroleumsteknologi
Studiene hos NTNU er tverrfaglige og åpner for samarbeid
på tvers av tradisjonelle fagskiller. Geologi, miljø- og
naturressursteknikk, geofysikk, boring, petroleumsproduksjon,
reservoarteknikk, petrofysikk og utvinning av mineraler er
sentrale fag som krever kunnskaper innen mange fagområder.
Universitetet i Oslo
www.uio.no
Bachelor- og Masterprogram i geologi og geofysikk
Geologi og geofysikk er den studieretningen som er opptatt
av hvilke ressurser vi har på og i jordskorpa, hvordan vi kan
utvinne og utnytte disse ressursene. I dag er olje vår viktigste
naturressurs. Geologene er opptatt av de prosessene som
foregår på og i jorda vår i ulike skalaer - fra mikrofossiler til
bevegelser av jordskorpeplater. Forekomst av mikrofossiler
hjelper oss til å tidfeste ulike lag i jordskorpa og sier oss noe om
hvilke omgivelser de levde i (klima, vannkvalitet).

Universitetet i Stavanger
www.uis.no
Petroleumsgeologi
Det overordnede mål for bachelorprogrammet
petroleumsgeologi, er at studentene i tillegg til faglig utvikling,
skal utvikle evner til praktisk problemløsning, samarbeid og
kommunikasjon samlet om forståelsen av jordas berggrunn
og dens energiressurser. Studentene vil møte ulike arbeids-
og undervisningsformer, som felt-ekskursjoner, bruk av
moderne datateknologi, praktiske oppgaver og prosjekter
med tilhørende øving i rapportskriving og dokumentasjon.
Utdannelse i petroleumsgeologi kan føre frem til karrierer i
multinasjonale offshore- og landbaserte industribedrifter med
tilknytning til olje- og gassvirksomheten samt til serviceindustri
og offentlige etater.
Høgskolen i Sogn og Fjordane
www.hisf.no
Bachelorstudium i anvendt geologi med
petroleumsrelaterte fag
Studiet i anvendt geologi gir deg bred kunnskap om
naturressurser, olje, vann og mineraler. I mange sammenhenger
er det behov for å bedømme geologisk risiko knyttet til for
eksempel ras og klimaendringer. Utdanningen kan derfor
brukes inn mot en rekke næringsgrener som olje og gass,
annen industri, miljø og turisme.
27

28
Norsk olje og gass er en interesse- og arbeidsgiverorganisasjon for oljeselskaper og leverandørbedrifter knyttet til utforskning
og produksjon av olje og gass på norsk kontinontalsokkel. Norsk olje og gass er tilsluttet Næringslivets Hovedorganisasjon.
www.norskoljeoggass.no
www.verdensklasse.no