nieuws uitgelicht

Waterinjectie – stop op aardbevingen Groningen?

De Gas Generation Group, een samenwerkingsverband van verschillende bedrijven die zich presenteren als Triple-G, heeft een techniek ontwikkeld die de aardbevingen in Groningen kan doen stoppen en die toch efficiënt gas uit het veld kunnen halen. Met het injecteren van zeewater ontstaan er geen loze ruimtes in de zandsteenlaag, waardoor er geen aardbevingen meer komen. Als de reservoirdruk constant blijft drukken de holtes in het zandsteen niet in elkaar en komt er geen aardbeving. Het plan van Triple-G voorziet in het gefaseerd kunnen blijven winnen van gas en het gefaseerd inbrengen van water. De putten blijven daardoor niet alleen aardbevingsvrij maar kunnen ook zonder al te grote investeringen worden overgeschakeld naar andere winningsvormen, zoals aardwarmte.

Triple-G

Wetenschappers werken aan de oplossing voor de aardbevinggevoeligheid in het gebied van het grootste aardgasveld van Europa: het Groningen-veld. Het gasveld heeft een oppervlakte van duizend vierkante kilometer. Het Nederlandse gas zit op een diepte tussen de twee- en vierduizend meter. De laag waar het aardgas in zit is ongeveer 250 meter dik.
Oud-medewerker van de NAM Gerrit Wigger is een samenwerkingsverband aangegaan met drie verschillende Friese bedrijven die opereren onder de naam Triple-G. Wigger zegt de sleutel tot het einde van de aardbevingen in Groningen in handen te hebben. De ontwikkelde nieuwe techniek gaat aardbevingen tegen en resulteert in winning van meer gas met minder risico voor de bewoners van de streek. Bijna al het gas dat onder Slochteren zit kan met deze techniek worden gewonnen. Het gas kan zelfs sneller en efficiënter naar boven worden gehaald.

Ondergrondse drukverschillen

Het zijn de ondergrondse drukverschillen die de oorzaak zijn van wat we aan het aardoppervlak als aardbevingen ervaren. Met de nieuwe techniek van Wigger en zijn kompanen worden die grote drukverschillen weggenomen door water te injecteren waar gas wordt gewonnen. Het water neemt de plaats van het gas in waardoor de druk in de aardlaag op niveau blijft. Aardbevingen zijn dan verleden tijd. Bovendien kan de winning dan ook weer worden opgeschroefd en komt de moeilijk te winnen laatste gasvoorraad, het restant zeg maar, makkelijker naar boven drijven en is daardoor ook makkelijker uit de grond te halen. Om zuinig om te gaan met het grote Groningen gasveld en om grote aardbevingen zo goed en zo kwaad als dat kan te voorkomen, is de winning sinds 2014 op een lager pitje gezet.

Waterinjectie

Het injecteren van water gaat dan wel met een enorme hoeveelheid en moet ook veel geld kosten. Triple-G schat het op een miljard euro. Dat is net zoveel geld als dat er tot november 2014 al aan schadevergoeding is uitgekeerd. De NAM is geïnteresseerd in de techniek.

Fossiele brandstof

Aardgas is een van de fossiele brandstoffen, naast bijvoorbeeld olie en steenkool. Fossiel houdt in dat het uit miljoenen jaren oude planten- en dierenresten is ontstaan en brandstof betekent dat het brandbaar is. Aardgas is vooral methaan, een eenvoudige moleculaire verbinding, al bestaat elk aardgasveld uit zijn eigen samenstelling van verschillende moleculen. Aardgas kan onder de juiste omstandigheden en met de juiste temperatuur een verbinding aangaan met zuurstof waardoor er een vlam ontstaat, er komt warmte vrij. Die warmte gebruiken wij dagelijks voor verschillende doeleinden. Om ons huis mee te verwarmen bijvoorbeeld of om ons eten mee te koken.

Ontstaan van aardgas

De miljoenen jaren oude dieren en plantenresten zijn onder Groningen door gebrek aan zuurstof niet vergaan. Door al die jaren van hoge druk en hoge temperatuur is het materiaal omgezet en komt er gas vrij dat in diepe poriën van een kalkzandsteenlaag gaat zitten. Tot het bij een ondoordringbare zoutlaag komt waar het niet doorheen kan. De druk loopt op en in de loop van de vele jaren scheidt het in drie substanties: olie, gas en water. In de loop van de 150 miljoen jaren verandert de druk in het gasveld, ook door tektonische beweging. De winning van gas verlaagt de druk in een razend tempo. In vijftig jaar tijd verlaagde de druk van 350 bar naar 90 bar. Hoe lager de druk in het gasveld is hoe moeilijker het is om het gas uit het gasveld te halen.

Lage druk in het aardgasveld

Op een gegeven moment wordt de druk zo laag dat het te duur en technisch welhaast onmogelijk is om het gas uit de bodem te krijgen. De winning van gas betekent ook dat met de druk de temperatuur daalt en dat betekent dat zich condensatie vormt. Het gas dat omhoog wordt gehaald koelt in de pijp snel af en dat vormt ook condensatie. Het gas gaat niet zo snel naar boven dat het water mee gaat. Dat valt tijdens de reis naar beneden en komt ook weer in de zandsteenlaag terecht. Daar begint het te stromen. Er vormen als het ware ondergrondse rivieren die de zandsteenlaag uitslijten en er ontstaan holen in het gasreservoir. Deze erosie en de daling van de drukt zorgt ervoor dat de zandsteenlaag in elkaar zakt. Dat geeft trillingen in het aardoppervlak en dat zijn de aardbevingen die in Groningen gevoeld worden.

Aardbevingen in Groningen

Met het vorderen van de gaswinning komen er steeds meer aardbevingen voor. Groningen maakt zich daar grote zorgen over. De eerste bevingen werden eind jaren 80 geregistreerd en daarna zijn de bevingen alleen maar frequenter en heviger geworden. De aardbevingen geven een groot gevoel van onveiligheid en berokkenen schade aan huizen en gebouwen en infrastructuur zoals bruggen, dijken en dammen.

Stop erosie zandsteenlaag

Als het erosie proces kan worden gestopt, dan ontstaan er geen holtes, zakt de zandsteenlaag niet in en komen er geen aardbevingen. Water kan in de onderliggende laag worden geïnjecteerd. Wanneer de NAM het gas met dezelfde snelheid wint als dat het water in de laag brengt, dan blijft de druk gelijk en bij gelijkblijvende druk zakken er geen zandsteenlagen in en komt er geen aardbeving. Het water vult de holtes, de grote eerst een daarna ook de kleinere ruimtes. Met het volstromen van de holtes met het water, is het laatste gas makkelijker te winnen en kan de productie weer worden opgevoerd. Het water houdt de druk op peil en de zandsteenlaag blijft intact.
Triple-G noemt het een eenvoudige oplossing voor een complex probleem, die profijt oplevert en veilig voor het milieu is. Het watergevulde gasveld zou zelfs in een later stadium gebruikt kunnen worden voor duurzame aardwarmte projecten die warmte en elektriciteit kunnen opleveren.

Triple-G

Triple-G is de Gas Generation Group, een samenwerking van

• W1con
• Triple-H
• Somut
• Kyrnos

December 2016

Triple-G introduceerde het plan in 2014. De NAM gaat vooralsnog niet met Triple-G in zee. Het bedrijf probeert met behulp van subsidie uit Brussel het plan toch van de grond te krijgen. In december 2016 is er nog geen groen licht voor het waterinjectie-plan.

Lees verder

• Aardbeving – Aardgaswinning in Groningen
• De Stille Beving – aardbeving in Groningen op camera
• Gas onder Groningen - gasveld van Kolham in Slochteren
• Gaswinning – Schade en schadeafhandeling door de NAM
• Gaswinning – gaswinning in Werelderfgoed Waddenzee