Miljø og reservoargeofysikk

Lågaregradsemne

Emnebeskrivelse

Mål og innhald

Mål: Emnet belyser hvordan geofysiske data kan samles inn og brukes til å studere væskesammensetning og andre reservoaregenskaper til sedimenter nær overflaten og i reservoarer dypere nede i jorden. Slik informasjon er viktig for å kunne forutsi omfanget av opptiningen av de sedimentære landområdene i Arktis og forstå de påfølgende konsekvensene for miljøet. Tilsvarende vil geofysiske målinger som gjentas med visse mellomrom kunne gi informasjon om trykkvariasjon og væskestrøm i dype reservoarer der det injiseres karbondioksid eller produseres hydrokarboner.

I kurset forklares de fysiske prinsippene og modellene som brukes for å analysere geofysiske data fra sedimenter nær overflaten fra overflatebølger, og fra dypere reservoarer ved bruk av refleksjonsseismikk. Videre introduseres metoder som baserer seg på elektromagnetisme og radarbølger som i kombinasjon med informasjon fra borehull (tetthet, akustiske data og resistivitet) kan gi mer og sikrere informasjon om reservoarforhold fra seismiske data.

Når kurset er gjennomført skal studenten forstå de grunnleggende prinsippene bak metodene som presenteres og være i stand til å diagnostisere og løse grunnleggende utfordringer med reservoar-karakterisering og overvåking, samt å kunne diskutere usikkerhetene i analysene.

Innhold: Emnet har en tematisk oppbygning og innleder med å introdusere de fundamentale egenskapene til sedimentære bergarter som influerer på reservoaregenskapene. Dernest introduseres de fysiske prinsippene som trengs for å avlede de geofysiske egenskapene til bergartene som seismiske, elektromagnetiske og geotermiske egenskaper. Deretter gjennomgås ulike bergartsfysiske teorier som kan brukes til å finne sammenhenger mellom reservoar egenskaper og ulike geofysiske parametere. I påfølgende modul går en gjennom grunnlaget for 1) geofysisk utforskning av grunne sedimenter spesielt ved bruk av overflatebølger, og 2) refleksjonsseismisk utforskning spesielt ved bruk av seismiske attributter beregnet fra hvordan refleksjonsamplituden endrer seg med økende avstand mellom kilde og mottager (amplitude versus offset). Til slutt kombineres bergartsfysikk og geofysiske data til å avlede reservoarforhold og videre hvordan geofysiske data samlet inn i ulike tidsrom (time lapse) kan brukes til å overvåke endringer som skjer i reservoaret over tid.

Læringsutbyte

Studenten skal ved avslutta emne ha følgjande læringsutbyte definert i kunnskapar, ferdigheiter og generell kompetanse:

Kunnskap:

Studenten skal kunne:

  • definere ulike geofysiske eigenskapar til ein bergart.
  • diskutere ulike reservoareigenskapar til grunne sediment og djupare bergartar.
  • gjennomgå de viktigaste prinsippa og modellane for å rekne ut dei geofysiske eigenskapane til ukonsoliderte og konsoliderte sediment.
  • diskutere geofysiske effektar av frysing og tining av grunne sediment som følge av endringar i tilhøvet mellom vatn og is.
  • gjennomgå prinsippa for innsamling og bruk av geofysiske data av grunne bergartar.
  • diskutere geofysiske effektar knytt til djupare liggande reservoar som følge av endringar i samansetting av porevæske, porøsitet og trykk.
  • vurdere ulike seismiske attributtar som karakteriserer korleis refleksjonsamplituden varierer med offset.
  • diskutere metodar for å karakterisere reservoarforhold direkte frå geofysiske data.

Ferdigheiter:

Studenten skal kunne:

  • bruke kjennskap til samansetting av ein sedimentær bergart til å rekne ut dei termiske, seismiske og elektromagnetiske eigenskapane.
  • rekne ut seismiske effektar som følge av tining/frysing av grunne sedimenter.
  • modellere seismiske data frå grunne bergartar for å karakterisere ulike signaturar frå overflatebølger.
  • rekne ut korleis auka djupn og høgare temperatur vil endre eigenskapane til reservoaret og dei geofysiske parametrane.
  • rekne ut effektar av endra reservoartilhøve på geofysiske eigenskapar.
  • gjere enkel amplitude versus offset analyse og bruke dette i analyse av reservoar.
  • konstruere bergartsfysiske avgjerdskart til bruk i kvantitativ seismisk tolking.

Generell kompetanse:

Studenten skal kunne:

  • bruke presis terminologi for å diskutere ulike typar av geofysiske data og korleis dei kan målast.
  • vurdere og diskutere strategiar for geofysisk overvaking av auka varmestraum i dei grunne sedimenta på land i Arktis og kva for konsekvensar dette kan ha for miljøet.
  • vurdere og diskutere strategiar for betra reservoarkartlegging og kvantitativ seismisk tolking ved bruk av seismiske data.
  • vurdere og diskutere strategiar for bruk av geofysiske data for overvaking av djupe reservoar der det vert injisert CO2 og det kan oppstå lekkasje.

Studiepoeng, omfang

10 studiepoeng

Studienivå (studiesyklus)

Master

Undervisningssemester

Haust

Undervisningsstad

Bergen
Krav til forkunnskapar

GEOV101

Instituttet kan vurdere fritak fra forkunnskapskravet ved søknad. Kontakt studiekonsulenten på Instituttet.

Tilrådde forkunnskapar
Studiepoengsreduksjon
10 sp overlapp med GEOF294.
Krav til studierett
For oppstart på emnet er det krav om ein studierett knytt til Det matematisk-naturvitskaplege fakultet www.uib.no/matnat/52646/opptak-ved-mn-fakultetet.
Arbeids- og undervisningsformer
  • Førelesningar, 2 timar/veke
  • Øvingar med hjelp, 2 timar/veke
  • Obligatorisk undervisningsaktivitet
    Studentane må levera inn tre skriftlege oppgåver som skal vere godkjende for å få endeleg vurdering i emnet. Desse oppgåvene er bare gyldige i to (2) semester, inkludert semesteret dei vart godkjende.
    Vurderingsformer

    I emnet nyttar ein følgjande vurderingsformer:

    • Skriftlege oppgåver, utgjer 40% av karakteren.
    • Munnleg eksamen, utgjer 60% av karakteren.

    Begge vurderingsdelar må vere bestått med karakteren E eller bedre for å få endeleg vurdering i emnet.

    Karakterskala
    Ved sensur av emnet vert karakterskalaen A-F nytta.
    Vurderingssemester
    Det er berre mogleg å vurderingsmelde seg i semestra emnet vert undervist.
    Litteraturliste
    Litteraturlista vil vere klar innan 01.07. for haustsemesteret og 01.12. for vårsemesteret.
    Emneevaluering
    Studentane skal evaluere undervisninga i tråd med UiB og instituttet sitt kvalitetssikringssystem.
    Hjelpemiddel til eksamen
    Ingen
    Programansvarleg
    Programstyret har ansvar for fagleg innhald og oppbygging av studiet og for kvaliteten på studieprogrammet og alle emna der.
    Emneansvarleg
    Emneansvarleg og administrativ kontaktperson finn du på Mitt UiB, kontakt eventuelt Studierettleiar@geo.uib.no
    Administrativt ansvarleg
    Det matematisk naturvitskaplege fakultet v/ Institutt for Geovitskap har det administrative ansvaret for emnet og studieprogrammet.