Tar i bruk fiberkabler som seismiske sensorer

Hva om fiberkablene som allerede ligger på havbunnen kan brukes til å se inn i undergrunnen?

Med teknologien Distributed Acoustic Sensing (DAS) kan fiberoptiske kabler fungere som tette nettverk av seismiske sensorer. Ved å sende lyssignaler gjennom kablene registreres mikroskopiske deformasjoner i fiberen, som kan omgjøres til seismiske målinger. Resultatet er et kontinuerlig mottakersystem som følger kabelens posisjon på havbunnen eller i brønner.

Teknologien åpner for en ny måte å samle inn seismiske data offshore. I stedet for å installere tusenvis av sensorer på havbunnen kan vi bruke fiberoptisk infrastruktur som allerede finnes.

Behovet for kostnadseffektiv overvåking av undergrunnen blir stadig viktigere. På norsk sokkel krever både videreutvikling av modne felt og nye energiformer som karbonlagring og geotermi hyppigere og rimeligere monitorering av reservoarer.

Her kan DAS spille en viktig rolle.

Fra R&D til industriell løsning

Aker BP har gjennomført en serie R&D finansierte offshore-eksperimenter for å kvalifisere teknologien som et kommersielt verktøy for undergrunnsmonitorering.

Arbeidet startet med feltforsøket på Ula i 2022, der én enkelt fiberoptisk kabel ble brukt til å samle inn fiberoptisk data og sammelingne disse med konvensjonell 2D seismikk. Deretter fulgte Poseidoneksperimentet i 2023, hvor vi undersøkte hvordan innsamlingsgeometri og kabelrespons påvirker avbildningen av undergrunnen.

De mest avanserte testene er gjennomført på Edvard Grieg-feltet i 2024 og 2025, hvor flere fiberkabler på havbunnen og i brønnene ble brukt i innsamlingen av fiberoptisk data fra feltet.

– DAS har lenge vist spennende et potensial. Nå handler det om å gjøre teknologien robust nok til å fungere i full skala, i ekte felt og med reelle beslutninger som konsekvens, sier Espen Birger Raknes, Advanced Geophysicist i EXPRES.

– Gjennom disse eksperimentene har kompleksiteten økt gradvis. Samtidig har vi bygget opp en bedre forståelse av hvordan fiberoptiske sensorer fungerer i praksis.

Sammenligner med konvensjonell seismikk

I alle eksperimentene har DAS-data blitt sammenlignet med konvensjonelle metoder som streamer- og havbunnsseismikk (såkalt ocean-bottom seismikk (OBS)).

Resultatene viser at bildene av undergrunnen kan være av sammenlignbar kvalitet, selv når dataene er samlet inn ved hjelp av eksisterende fiberkabler.

– For oss i Exploration & Reservoir Development er dette et viktig steg mot mer kontinuerlig og datadrevet reservoarforståelse. Når vi kan hente inn data oftere og med lavere kostnad, styrker vi beslutningsgrunnlaget gjennom hele feltets levetid, sier Helene Hafslund Veire, VP Exploration & Reservoir Development.

Resultatene fra Edvard Grieg eksperimentene viser at med DAS teknologien er det mulig å oppnå bilder av undergrunnen som er sammenlignbare med konvensjonelle seismiske metoder.

En ny kostnadsstruktur for seismikk

Den største fordelen med DAS er potensialet for potensialet for betydelig lavere kostnader under datainnsamling.

Tradisjonell havbunnsseismikk krever at tusenvis av sensorer plasseres og hentes opp fra havbunnen. Det innebærer flere fartøy, omfattende logistikk og lange operasjoner sammenlignet med hva som trengs for å samle inn DAS data.

Med DAS trenger vi i stedet:

• tilgang til eksisterende fiberkabler
• opptakssystem koblet til kabelen
• ett kildefartøy som genererer seismiske signaler

Dermed kan kostnaden for datainnsamling reduseres med en størrelsesorden sammenlignet med konvensjonelle metoder. Samtidig reduseres operasjonell kompleksitet betydelig.

Hyppigere data gir bedre beslutninger

Når seismiske data kan samles inn raskere og rimeligere, åpner det også for en ny arbeidsmåte.

Hyppigere målinger gir bedre innsikt i hvordan reservoarer utvikler seg over tid. Det gjør det mulig å oppdage endringer tidligere og optimalisere produksjonen mer presist.

Teknologien kan også bli viktig for nye anvendelser som:

• karbonlagring (CCS)
• geotermi
• overvåking av infrastruktur offshore

Ved å bruke fiberkabler som allerede ligger installert kan vi redusere både kostnader og utslipp knyttet til datainnsamling.

– Dette handler ikke om å erstatte eksisterende metoder, men om å utvide verktøykassen vår. Ved å kombinere DAS med konvensjonell seismikk kan vi utvikle mer fleksible og kostnadseffektive monitoreringsstrategier, sier Yngve Johansen, EXPRES R&D Portfolio Manager.

Neste steg

Arbeidet fortsetter nå med å videreutvikle metoder for datainnsamling, prosessering og tolkning av DAS-data.

Pågående analyser av 4D-data fra Edvard Grieg skal undersøke om teknologien kan brukes til å kartlegge produksjonsrelaterte endringer i reservoaret.

Lykkes dette, kan DAS bli et sentralt verktøy for fremtidens monitorering av undergrunnen på norsk sokkel.