Universitetet i Bergen : Doktorgrader

NY DOKTORGRAD

Hydrobrudd i heterogene reservoarer

Sonja Leonie Brenner   
Sonja Leonie Brenner disputerer torsdag 18. desember for dr. scient. graden ved Universitetet i Bergen med avhandlingen:

"Field studies and models of hydrofractures in heterogeneous reservoirs".

Hydrobrudd er brudd dannet av indre væsketrykk, for eksempel av magma (ganger), geotermisk vann (mineralårer) eller grunnvann (mange sprekker). Reservoarer til alle typer væsker - olje, gass, geotermisk eller grunnvann - får en betydelig del av deres permeabilitet (væskeledningsevne) gjennom hydrobrudd. Teoretiske modeller viser at i homogene, isotrope bergarter (hvor egenskapene er like overalt) burde alle hydrobrudd vokse til overflaten, men eksperimenter og feltobservasjoner har vist at de fleste hydrobrudd aldri når overflaten fordi de hindres underveis av heterogeniteter i bergarten hvor de mekaniske egenskapene (særlig stivhet) endres. Den viktigste heterogeniteten i reservoarer utgjør lagdelingen som opptrer i mange bergartstyper.

Denne avhandlingen presenterer feltobservasjoner av naturlige hydrobrudd (mineralårer) i forskjellige lagdelte sedimentære bergarter i Sørvest-England (Somerset-kysten), samt eksempler fra Island og Norge på ganger og sprekker. Ved hjelp av numeriske modeller er det undersøkt hvordan lagdelingen i bergarter påvirker utviklingen av hydrobrudd. Modellene viser at hydrobrudd i mange tilfeller heller vokser gjennom stive lag enn gjennom svake lag. Dette er i godt samsvar med feltobservasjoner fra England hvor kalsittårer opptrer i stive kalksteinslag, men stopper opp ved kontakter mot svake leirlag. Analytiske modeller ble benyttet for å beregne væskeovertrykket, dybden til væskekilden og permeabiliteten til naturlige hydrobrudd. Resultatene viser at kilden til undersøkte mineralårer fra England var noen få hundre meter dypere enn bergartene som i dag er ved jordoverflaten. Geotermisk vann ble ledet oppover langs forkastninger og dannet hydrobrudd i kalksteinslagene.

Hydrobrudd som har stoppet opp bidrar mye mindre til permeabiliteten i et reservoar enn hydrobrudd som vokser igjennom mange lag - som også kan endre åpningen mellom to lag slik at væskestrømningen fokuseres til enkelte lag. Det er derfor viktig å forstå prosessene som hindrer hydrobrudd i lagdelte reservoarer. Fordi ganger som hindres av bergartsheterogeniteter ikke leder magma til jordoverflaten er slike prosesser også viktig for å forutsi vulkanutbrudd.

Personalia:
Sonja Leonie Brenner ble født i 1975 og vokste opp i Neustadt a.d. Aisch, Sør-Tyskland. Hun studerte geologi ved Universitetet i Jena, Tyskland, og avsluttet med "Diplom" (hovedfagsgrad) i 2000. Deretter jobbet hun med et prosjekt ved "Thüringer Landesanstalt für Geologie" (geologisk undersøkelse). Hun ble ansatt som stipendiat - finansert av Statoil gjennom samarbeidsavtalen med Universitetet i Bergen - ved Geologisk institutt i februar 2001.

Tidspunkt og sted for disputasen:
18.12.2003, kl. 10:15, Auditorium 5, Realfagbygget

Kontaktpersoner:
Sonja Brenner, tlf. 55583440 (i Tyskland +49 551 393198), epost: Sonja.Brenner@geo.uib.no
Formidlingsavdelingen v/ mediekontakt Monika Sandnesmo, tlf. 55 58 91 70 (a),
epost: monika.sandnesmo@form.uib.no

Avhandlingen kan lånes på Det matematisk-naturvitenskapelige fakultetsbibliotek. For kjøp/bestilling: kontakt kandidaten direkte.


Offisiell side