Forskningsinfrastruktur

FluidFlower-systemene er spesialbygde, modulære eksperimentelle plattformer utviklet for å studere væskestrømning i porøse medier på meterskala på tvers av ulike systemer.

FluidFlower-familien av forskningsrigger består av tre hovedoppsett:

• Mini (A4-format) – Brukes til undervisning, formidling og rask prototyping. Egnet for studentopplæring og demonstrasjoner for allmennheten.
• Medium (meterskala) – Legger til rette for parametriske studier og er integrert med digital tvilling-teknologi for sanntidsanalyse av data og simuleringer.
• Large (6 m²) – Et unikt anlegg for detaljerte studier av geologisk karbonlagring (GCS), modellvalidering og benchmarking. Det har blitt brukt som en fysisk referanse i internasjonale valideringsstudier.

FluidFlower er tett integrert med digitale verktøy utviklet i samarbeid med Porous Media Group ved Institutt for matematikk:

• PoroTwin – Et rammeverk for digitale tvillinger som kobler eksperimentelle data i sanntid med fysikkbaserte simuleringer. Det muliggjør automatisert overvåking, hybridmodellering og økt nøyaktighet i simuleringer.
• DarSIA – En åpen Python-verktøykasse for bildeanalyse i porøse medier. Den kobler sammen eksperimentelt og numerisk arbeid ved å muliggjøre reproduserbar dataanalyse på to skalaer og sammenligning av multimodale datasett.

Disse verktøyene og fasilitetene står sentralt i flere pågående forskningsprosjekter og gir et unikt miljø der master- og ph.d.-studenter kan delta i banebrytende eksperimentell og beregningsbasert forskning.

Et toppmoderne anlegg for kjerneflømming, utviklet for eksperimentelle studier av væskestrømning i porøse medier på Darcy-skala under reservoarrelevante forhold. Anlegget støtter både rutinemessige og avanserte analyser av bergkjerner og muliggjør høypresise målinger av egenskaper knyttet til flerfasestrømning. Infrastrukturens utforming legger til rette for detaljerte studier av strømningsdynamikk, fortrengningseffektivitet og transportfenomener i geologiske materialer.

Viktige funksjoner inkluderer:

• Høytrykks- og høytemperaturrigger for kjerneflømming som kan operere ved opptil 250 bar og 120 °C
• Hassler-type kjerneholdere plassert i temperaturkontrollerte skap
• Akkumulatorer i titan og trykktransdusere for nøyaktig kontroll og overvåking av strømning
• Et spesialbygget oppsett for bulkstrømningsforsøk under kontrollerte temperatur- og trykkforhold
• En profesjonell avtrekksbenk for sikker håndtering av kjemikalier og hydrokarboner

Mikrofluidikkteknologien er utviklet for visualisering og analyse av flerfasestrømning i porøse medier på poreskala under realistiske reservoarforhold.

Spesialdesignede mikrofluidiske brikker gjenskaper todimensjonale porøse strukturer med representative poregeometrier, og gjør det mulig å observere væskeadferd direkte på mikroskala.

Viktige funksjoner inkluderer:

• Drift ved trykk på opptil 150 bar og temperaturer på opptil 60 °C
• Et Zeiss-mikroskop med fluorescensavbildning og et automatisert skanningsbord for høyoppløselig og sammenstilt bildebehandling
• Visualisering in situ av væskefortrengning, grenseflatedynamikk og mikrobiell aktivitet i kunstige porøse systemer

Fasiliteten støtter grunnleggende forskning på prosesser på poreskala og fungerer som et bindeledd mellom eksperimentelle observasjoner og numerisk modellering. Den benyttes aktivt i både forskningsprosjekter og studentoppgaver.

MRI - Equinor

I samarbeid med Equinor har forskningsgruppen vår tilgang til en 4,7 T magnetresonanstomograf (MRI). Dette er en teknologi som benytter sterke magnetfelt, magnetiske gradienter og radiobølger for å lage detaljerte 3D-bilder. Radiofrekvensspolen (RF-spolen) inne i MR-skanneren bruker radiobølger til å eksitere protoner til et høyere energinivå. Energien som sendes ut igjen, registreres, og signalets avklingning eller relaksasjonstid brukes til å bestemme tetthet, lokalisering og molekylstruktur og -miljø for hydrogenatomene.

4,7 Tesla MR-skanneren ved Equinors laboratorium brukes til:

• Studier av hydratdannelse, faseoverganger og væskeinteraksjoner i sedimentære systemer
• Forskning med særlig fokus på underjordisk hydrogenlagring (UHS)

PET-senterets laboratorium – Haukeland universitetssjukehus

Gjennom et langvarig samarbeid har forskningsgruppen vår et fysikklaboratorium ved PET-senteret, utstyrt med:

• Et spesialbygget oppsett for analyse av bergkjerner for høytrykksforsøk med væskestrømning
• Tilgang til fire medisinske bildediagnostiske skannere:
  • Klinisk PET/CT og PET/MR
  • PET/CT og PET/MR for smådyr

Disse fasilitetene muliggjør avanserte studier av avbildning og væskestrømning under realistiske forhold i undergrunnen.