Hvordan dannes olie? Fra plankton til benzin og plast

Olie dannes af døde havalger og plankton, der er blevet begravet i mudder på havbunden og udsat for tryk og varme i millioner af år. Processen kræver tre ting: organisk materiale, iltfri omgivelser og den rette temperatur i undergrunden.

Sådan dannes olie — trin for trin

1. Plankton dør og synker. Mikroskopiske alger og dyreplankton i havoverfladen dør og falder til bunds. På det åbne hav rådner de op undervejs — det er kun i områder med lavt iltindhold ved bunden, at materialet bevares.
2. Iltfri begravelse. Materialet dækkes af ler og mudder, før det kan nedbrydes af bakterier. Uden ilt bevares kulstoffet i stedet for at blive til CO₂.
3. Lagene bygges op. Over millioner af år lægger nye sedimenter sig ovenpå. Trykket stiger, og lerene presses sammen til kildebjergart — typisk skifer.
4. Oliedannelsesvinduet. Ved 2-4 kilometers dybde og 60-120 grader omdannes det organiske materiale (kerogen) til olie. Er det køligere, sker der intet. Er det varmere, bliver det til naturgas i stedet.
5. Vandringen. Olie er lettere end vand og presses opad gennem porøse lag.
6. Fælden. Møder olien et tæt lag, den ikke kan trænge igennem, samles den nedenunder. Det er dér, den kan bores efter.

Oliedannelsesvinduet

Det er derfor, nogle felter giver olie og andre gas. Forskellen er ikke, hvad der lå der oprindeligt, men hvor dybt og varmt det er blevet begravet.

Fælderne — hvorfor olie samler sig

Uden en fælde ville olien fortsætte opad og sive ud i havet. De almindeligste typer:

• Antiklinal fælde. Lagene er bøjet op i en hvælving, og olien samles i toppen. Den mest udbredte type.
• Forkastningsfælde. Et brud i undergrunden har forskubbet lagene, så et tæt lag nu blokerer vejen.
• Saltdiapir. Salt er let og presses opad gennem lagene, hvor det danner en kuppel. Flere af de danske felter i Nordsøen sidder omkring saltstrukturer.
• Stratigrafisk fælde. Et porøst lag kiler ud og lukkes af et tæt.

Hvor lang tid tager det?

Det meste af verdens olie er dannet i to perioder: Jura- og Kridttiden (150-90 millioner år siden) og Devon-Kultiden (400-300 millioner år siden). Selve omdannelsen fra kerogen til olie tager typisk 10-100 millioner år.

Derfor er olie en ikke-fornybar ressource i praksis: den dannes stadig, men i et tempo, der er umuligt at måle imod forbruget.

Olie i Danmark

Dansk olie kommer fra Nordsøen, hvor kildebjergarten er en jurassisk skifer, og reservoiret typisk er kalk fra Kridttiden. Den danske kalk er tæt, så olien sidder fast i småporer og kræver vandinjektion og vandrette boringer for at komme ud.

Det er grunden til, at danske felter har en lavere indvindingsgrad end for eksempel de norske sandstensreservoirer.

Hvad består råolie af?

Råolie er en blanding af kulbrinter — molekyler af kulstof og brint i forskellige kædelængder. På raffinaderiet skilles de ad ved destillation, hvor de forskellige fraktioner koger ved forskellige temperaturer:

Hvordan finder man olie?

Man leder ikke efter olien selv, men efter de strukturer, den kan have samlet sig i:

1. Seismiske undersøgelser. Der sendes lydbølger ned i undergrunden, og ekkoet fra de forskellige lag opfanges. Det giver et tredimensionelt billede af, hvordan lagene ligger — og hvor der er hvælvinger og forkastninger.
2. Tolkning. Geologer vurderer, om der både er kildebjergart, reservoir og et tæt låg — alle tre skal være til stede.
3. Prøveboring. Den eneste måde at få vished. En efterforskningsboring i Nordsøen koster hundredvis af millioner kroner, og de fleste er tørre.

Hvordan udvindes olie?

Udvindingen sker i tre faser med faldende udbytte:

• Primær indvinding. Reservoirets eget tryk presser olien op. Giver typisk 10-20 procent af den olie, der er i feltet.
• Sekundær indvinding. Der pumpes vand eller gas ned i randen af feltet for at holde trykket oppe og skubbe olien mod produktionsboringen. Bringer det op på 30-50 procent.
• Tertiær indvinding. Kemikalier, damp eller CO₂ sænker oliens sejhed, så mere kan hentes ud. Dyrt, og bruges kun når prisen retfærdiggør det.

Selv i et velfungerende felt bliver over halvdelen af olien altså liggende i undergrunden — den sidder fast i porerne og kan ikke betale sig at hente op.

Hvad bruges olie til?

De fleste tænker på brændstof, men en betydelig del bliver til materialer:

• Transport: benzin, diesel, jetbrændstof og skibsbrændstof
• Opvarmning: fyringsolie
• Plast: alt fra emballage til bildele. Plast er kulbrinter, der er bygget sammen til lange kæder
• Asfalt: den tungeste rest fra destillationen
• Smøremidler, maling, opløsningsmidler og kunstgødning
• Tekstiler: polyester, nylon og akryl er lavet af olie

Derfor er olie ikke kun et energispørgsmål. Selv i en verden uden forbrændingsmotorer vil der være efterspørgsel efter råolie som råstof.

Er Danmark selvforsynende med olie?

Danmark var selvforsynende med olie fra midten af 1990’erne, men produktionen i Nordsøen er faldet støt siden toppen omkring 2004. Danmark er i dag nettoimportør af olie i perioder, afhængigt af hvilke felter der er i drift og under vedligehold.

Folketinget har besluttet, at der ikke gives nye efterforskningstilladelser, og at olie- og gasproduktionen i Nordsøen udfases i 2050.

Kul og naturgas — samme princip, andet materiale

Kul dannes af landplanter i sumpe, ikke af havplankton. Derfor findes kul i lag, hvor der har været skov og mose, mens olie findes, hvor der har været hav.

Naturgas dannes enten sammen med olien eller af det samme materiale ved højere temperatur. Se også, hvordan grundvand dannes.