Reservoirteknik
Når efterforskningen har påvist en olie- eller gasforekomst, er den næste overvejelse et olieselskab står overfor, om det er rentabelt at udnytte forekomsten. Dette er ikke altid tilfældet. Der er tale om meget store investeringer inden olieproduktionen kan gå i gang. I de fleste tilfælde flere milliarder kroner, og det er vigtigt at den økonomiske risiko ved projektet nøje vurderes inden indvindingsprojektet igangsættes.

Som støtte for vurderingen udarbejdes tidligt i projekt en prognose for den akkumulerede pengestrøm i projektet. Den grønne kurve i figuren herunder viser et forløb for pengestrømmen i et lovende projekt. Kurven starter når planlægning af udbygningen påbegyndes og slutter når anlægget skrottes. Dette dækker typisk på en periode på 30 til 50 år.

Akkumuleret pengestrøm og prognosticeret olie-produktionsrate for et oliefelt under udbygning.
For at kunne bestemme den forventede pengestrøm må omkostninger og indtægter ved projektet bestemmes. Omkostningerne er først og fremmest udgifter til brønde og anlæg, mens indtægterne kommer fra olieproduktionen.

Helt grundlæggende drejer reservoirteknik sig om at kunne forudberegne forløbet af olieproduktionen.

En vurdering af produktionsforløbet bygger på et kendskab til reservoirets struktur og strømningsmæssige egenskaber. Denne information fås fra en række andre fagområder som geologi, geofysik og petrofysik samt målinger af reservoirstrukturens fysiske egenskaber.

Det kan umiddelbart forekomme ret lige til at bestemme et produktionsforløb, når først olien er fundet. Hvis olien var aflejret i en underjordisk tank ville dette også være tilfældet.

Men billedet af et oliereservoir som en underjordisk tank passer meget dårligt med virkeligheden. En meget bedre analogi er en olieforurening i undergrunden, idet et oliefelt kan opfattes som en naturskabt olieforurening i undergrunden. Det er helt de samme problemer, man må overvinde for at producere fra et olie-felt som ved oprensning af en olieforurening. Olien strømmer ikke i undergrunden, men siver langsomt mod lavere tryk. En række af de problemer, som intuitivt kan forstås ved oprensning af en olieforurening, vil direkte kunne overføres til produktion af olie. Som ved en olieforurening kan man ikke dræne al olie ud af undergrunden. En del vil blive tilbage bundet til strukturen. Ekstra olie kan udvaskes ved gennemskylning med vand, men også dette vil efterlade en restolie med en øget risiko for produktion af injektionsvand sammen med olien.

Der er derfor stort set også de samme værktøjer, der skal anvendes ved forudsigelse af produktionsforløbet fra et oliefelt som også anvendes til beregning af oprensningen af en olieforurening, forudsat at man ikke blot kan grave forureningen bort.

Reservoirteknik anvendes ikke kun ved olieproduktion, men også inden for en række andre fagområder, der omhandler strømning i geologiske porøse strukturer, som grundvandsindvinding, geotermi, gaslagring og varmtvandslagring i undergrunden. Inden for alle disse områder kan reservoirtekniske metoder anvendes til at forudsige væskers eller gassers strømning i porøse geologiske strukturer. I bredere forstand er reservoirteknik netop defineret som forudsigelse af strømningen af væsker og gasser (fluider) i porøse geologiske strukturer.

Forudsætningen for at kunne forudsige produktionsforløbet fra et oliefelt er at strømningsforholdene i selve reservoiret kan kortlægges og forudsiges. Dette kræver en detaljeret beskrivelse af reservoiret med bidrag fra en række fagområder som illustreret på den følgende figur.

Grundelementerne i reservoirteknik.
Her skal blot gives en oversigtsmæssig beskrivelse af, hvilke parametre og metoder der anvendes ved reservoirtekniske beregninger. En mere detaljeret behandling af emnet er medtaget som underemner, der både er tilgængelige fra menuen øverst og fra links i den følgende tekst.

Som illustret i figuren, fås de første bidrag til en beskrivelse af reservoiret fra fagområderne geologi og geofysik. Herfra kommer beskrivelsen af reservoirets rumlige udstrækning og kendskabet til en grundlæggende reservoirparameter som porøsitet. Porøsiteten angiver, hvor stor en del af den geologiske struktur der udgøres af porevolumen. Porevolumen er den "beholder" hvori olien findes i strukturen. Sammen med en kortlægning af reservoirets fysiske udstrækning danner dette grundlag for at kunne bestemme, hvor meget olie eller gas der er i reservoiret.

For at kunne beregne strømningsforholdene i reservoiret må den geologiske strukturs strømningsmæssige forhold bestemmes, som oftest ved laboratoriemålinger på borekerneprøver. En vigtig parameter at måle er strukturens permeabilitet som er et mål for, hvor gennemtrængelig strukturen er.

Porøsitet og permeabilitet redegøres der nærmere for under Bjergarters reservoiregenskaber.

Strømningsberegningen kræver også kendskab til oliens egenskaber. Olien i et oliereservoir er en blanding bestående af mange kulbrinter, med metan som den letteste med kun et kulstofatom i den molekylære struktur. Andre tungere kulbrinter er hexan, med 6 kulstofatomer og heptan med 7 kulstofatomer, men der er mange flere og tungere kulbrinter i en olie.

Olie aflejret i undergrunden findes under et meget højt tryk, ofte flere hundrede atm. Ved produktion ændres den ligevægstilstand og dermed det tryk, olien befinder sig ved. Dette kan bevirke at lettere kulbrinter går ud af opløsning nede i reservoiret, ligesom CO2fra en danskvand, der åbnes. Dette må der tages højde for ved strømningsberegningerne. Derfor må oliens egenskaber kortlægges som en del af datagrundlaget for beregningerne. Olie-egenskaber måles på prøver taget fra efterforskningsboringer. Dette er illustreret ved glaskolberne på figuren ovenfor og er nærmere beskrevet under Olier og gassers fysiske egenskaber.

Til forudsigelse af et strømningsforløb i en porøs geologisk struktur vil det i mange tilfælde være nødvendigt at opbygge "modeller" af det givne reservoir. Gundelementet "Strømningberegning" i figuren ovenfor refererer til opbygningen af reservoirtekniske modeller, hvor kendskab til reservoirets geologi, bjergartsegenskaber og olie- og gasegenskaber danner baggrund for strømningsberegninger og dermed for produktionsforudsigelse. Som oftest er der tale om matematiske modeller, dvs. en matematisk beskrivelse af reservoiret og de processer, der foregår i reservoiret under produktionsforløbet. Den matematiske beskrivelse af reservoiret kan resultere i såvel simple modeller, der kan gennemregnes og kontrolleres i "hånden", som meget komplekse modeller, hvor beregningerne må udføres på computere [Reservoirberegninger med computer-modeller].

Det sidste element på figuren er produktionsprofil og akkumuleret pengestrøm. Her samles bidrag fra reservoirteknik i form af produktionsprognosen omregnet til en indtægt og omkostninger ved udbygning af feltet [Produktionsanlæg]. Hvis den akkumulerede pengestrøm fra projektet ender positivt ved projektets afslutning og med en fornuftig forrentning af den investerede kapital, er der basis for at igangsætte en udbygning af et nyt felt.