| dc.contributor.advisor | Løvhaug, Unni Pia | |
| dc.contributor.author | Edvardsen, Inge | |
| dc.date.accessioned | 2016-04-18T12:02:14Z | |
| dc.date.available | 2016-04-18T12:02:14Z | |
| dc.date.issued | 2016-01-29 | |
| dc.description.abstract | This thesis focuses on how disturbances in the geomagnetic field, offshore northern Norway, may affect the accuracy of magnetic directional wellbore surveying. The topics discussed are, however, applicable to the entire northern auroral zone. Suggestions on how to manage the effect of increased geomagnetic activity on magnetic directional wellbore survey operations in and near the auroral zone are described.
The results from our study of the geomagnetic conditions in the Norwegian Sea clearly indicate that the direction from a monitoring station to a drilling site matters when using data from the monitoring station to quality control or correct downhole directional measurements affected by geomagnetic disturbances. While the deviations in total field and dip correspond well over large distances along the same geomagnetic latitude in east-west direction, the declination variations correlate better in the north-south direction.
When analysing observatory data in the vicinity of the Barents Sea we discovered that the deviations in declination during disturbed periods can be constantly offset from the quiet level for several hours. Magnetic directional surveys taken during such conditions will result in an unmodeled position-bias, if not corrected for.
Based on observatory data from all over the northern auroral zone, and a new application of an external magnetic field model, we show that there can be significant differences in the geomagnetic conditions along concurrent geomagnetic latitudes, in addition to the known latitudinal variations. | en_US |
| dc.description.doctoraltype | ph.d. | en_US |
| dc.description.popularabstract | Denne avhandlinga er ein nærings-ph.d. i regi av Forskningsrådet som starta i September 2011.
Ph.d-en har vore eit samarbeidsprosjekt mellom Universitetet i Tromsø som gradsgjevande institusjon, min arbeidsgjevar Baker Hughes Norge og Forskningsrådet. Doktorgradsutdanninga er gjennomført ved Fakultetet for naturvitenskap og teknologi, Institutt for fysikk og teknolog.
Hovudmålet med prosjektet har vore danne eit grunnlag for prosedyrar og metodar for korleis ein innan retningsboring skal ta seg av eksterne magnetiske forstyrringar under boring. I tillegg var det ein ynskje at arbeidet skulle ha eit positivt bidrag til usikkerheits modelleringa innan brønnbane posisjonering.
Dei magnetiske tilhøva for magnetisk "Measurement While Drilling" (MWD) er nokså forskjellige avhengig av kvar ein er på Jorda, hovudsakleg avhengig av breiddegrad. Vi har konsentrert oss om Norske farvatn og då spesielt Norskehavet og Barents havet. Til saman er det skrevet tre artiklar, der dei to første er publisert gjennom "Society of Petroleum Engineers" (SPE) journalen "Drilling and Completion" og den tredje er sendt inn til Journalen for "Space Weather and Space Climate".
Ved brønnboring vert ulike instrument nytta for å holde reie på retninga ein borer i. Posisjonen til ein brønn vert bestemt utifrå ei mengde målestasjonar langs brønnbana som består av parameterane ; målt djupne, asimut og inklinasjon. Målt djupne er lengda av borestrengen i høve til ein bestemt referanse. Asimut og inklinasjon er vinklane i høvesvis det horisontale og vertikale planet. Innan magnetisk MWD nyttar ein sensorpakkar av magnetometre og akselrometre, i tillegg til modellerte verdiar for magnet- og gravitasjons felt til Jorda der ein borer. Krav til nøyaktighet innan brønnbane posisjonering har auka med tida og dermed har også behovet for betre kunnskap om spesielt magnetfelt til Jorda meldt seg. Det er vanlig å dela Jorda sitt magnetfelt inn i tre delar. Hovud-, crustal- og ekstern feltet. Arbeidet vårt har vore relatert til den siste delen. I den første artikkelen blir det gjort ein grundig gjennomgang av samanhengen mellom magnetisk retningsboring og Jorda sitt eksterne magnetfelt. Vi beskriv i tillegg nye metodar og prosedyrar for korleis ein kan korrigera for magnetiske forstyrringar ved brønnboring i Norskehavet. Desse metodane inneberer m.a. bruk av målestasjonar på land som registrerer forstyrringane frå det eksterne magnetfeltet som igjen blir brukt for å korrigere målingane som blir gjort nedi brønnen.
Den andre artikkelen tek for seg den norske delen av Barentshavet. Sidan ein no er seg midt i nordlys sonen så har ein magnetiske forstyrringar stort sett kvar dag. Det vert i artikkelen påpeika at avstanden frå landbaserte målestasjonar kan bli for lang for å kunne korrigere, slik at målestasjonar på havbotn må vurderast for å kunne bore brønnane midt i Barentshavet på ein trygg måte. Basert på statistisk analyse av data frå ulike målestasjonar blir det påpeika at variasjonane i magnetfeltet heller ikkje kan handterast som tilfeldig støy. I den tredje artikkelen så bygger vi på funn gjort i artikkel nummer to og ser på dei geomagnetiske variasjonane langs same geomagnetiske breddegrad som Barentshavet rundt Jorda. Basert på modell arbeid og statistisk analyse av data frå observatoria langs heile nordlys sonen, blir det påpeika at enkelte områder vil bli meir påverka enn andre områder. I Sibir vil dei geomagnetiske komponentane som ein nyttar innan retningsboring bli mest påverka, medan Barentshavet vil bli middels påverka. | en_US |
| dc.description.sponsorship | The Research Council of Norway
Baker Hughes | en_US |
| dc.description | The papers of this thesis are not available in Munin.<br>Paper I. Edvardsen, I. et al. Improving the accuracy of directional wellbore surveying in the Norwegian Sea. Available in <a href=http://dx.doi.org/10.2118/159679-PA>SPE Drilling & Completion, vol. 28, issue 2, June 2013</a><br>Paper II. Edvardsen, I. et al. Improving the accuracy and reliability of MWD/Magnetic-Wellbore-Directional surveying in the Barents Sea. Available in <a href=http://dx.doi.org/10.2118/166226-PA>SPE Drilling & Completion, vol. 29, issue 2, June 2014</a><br>Paper III. Edvardsen, I., Johnsen, M. G., Løvhaug, U. P. Effects of substorm electrojet on declination along concurrent geomagnetic latitudes in the northern auroral zone. (Manuscript) | en_US |
| dc.identifier.isbn | 978-82-8236-204-7 (trykt) og 978-82-8236-205-4 (pdf) | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/10037/9125 | |
| dc.identifier.urn | URN:NBN:no-uit_munin_8688 | |
| dc.language.iso | eng | en_US |
| dc.publisher | UiT Norges arktiske universitet | en_US |
| dc.publisher | UiT The Arctic University of Norway | en_US |
| dc.rights.accessRights | openAccess | |
| dc.rights.holder | Copyright 2016 The Author(s) | |
| dc.subject.courseID | DOKTOR-004 | en_US |
| dc.subject | VDP::Mathematics and natural science: 400::Geosciences: 450::Geometrics: 468 | en_US |
| dc.subject | VDP::Matematikk og Naturvitenskap: 400::Geofag: 450::Geometrikk: 468 | en_US |
| dc.title | Effects of Geomagnetic Disturbances on Offshore Magnetic Directional Wellbore Positioning in the Northern Auroral Zone | en_US |
| dc.type | Doctoral thesis | en_US |
| dc.type | Doktorgradsavhandling | en_US |
English
norsk