Aardolievoorraden, winning en transport


Introductie

Aardolie is ontstaan uit dode resten van planten en plankton op de zeebodem. In de loop der tijd kwamen grote hoeveelheden zand, grind en klei over deze laag dode organismen te liggen. Door de druk van deze aardlagen steeg de temperatuur in de laag met de dode organismen en ontstond via een ingewikkeld chemisch proces aardolie. Deze olie zit meestal in een zandsteenlaag tussen de zandkorrels, omringd door ondoordringbare aardlagen van bijvoorbeeld zout. De olie in Nederland bevindt zich voornamelijk in zandsteenlagen die tussen de 60 en 120 miljoen jaar oud zijn (Shell 2007).

Voorraad

Elk olieveld bevat ruwe olie met een voor dat veld unieke samenstelling. Ruwe olie kan erg verschillen in samenstelling. Ruwe olie is vaak een zwarte, stroperige massa, maar kan ook helder als water zijn. De kwaliteit van ruwe olie kan daardoor sterk verschillen. Ruwe olie bestaat gemiddeld uit:
• Koolstof 84%
• Waterstof 14%
• Zwavel 1-3%
• Stikstof < 1%
• Zuurstof < 1%
• Metalen < 1%
• Zouten < 1%

De bronnen van olie zijn geografisch zeer verspreid over de wereld. Figuur 1 laat de bewezen reserves zien. Hierin is te zien dat veruit de meeste olie zich in het Midden-Oosten bevindt. Dit relatief kleine gebied bezit meer olie dan de rest van de wereld bij elkaar.


Figuur 1. De verdeling van de bewezen voorraden aardolie over de wereld (bron: Wikimedia Commons)

Naast de totale bewezen reserves wordt vaak gepraat over de R/P ratios. Dit ratio wordt bepaald door de totale bewezen reserves te delen door het de hoeveelheid olie die jaarlijks geproduceerd wordt. Hieruit komt het aantal jaren voort dat er nodig olie beschikbaar is met de huidige productie.

Het EIA schat de R/P ratio in op 47 jaar (zie figuur 2).

Figuur 2. Het verloop van de R/P ratio voor aardolie (bron: Wikimedia Commons)

Winning

Voordat er olie gewonnen kan worden, moet er eerst uitgebreid onderzoek gedaan worden. Exploratie kan door middel van vijf methoden:
• Proefboren
• Geologische kaart
• Gravimetrische studies
• Magnetische studies
• Seismografie

Proefboren is de methode die de meeste zekerheid oplevert, maar ze brengt hoge kosten met zich mee. Daarom wordt er slechts geboord indien met behulp van de andere methoden is vastgesteld dat het waarschijnlijk is dat zich olie in de bodem bevindt. Het bepalen van deze waarschijnlijkheid gebeurt onder andere op basis van een geologische kaart, gemaakt door een geoloog. Deze kaart wordt samengesteld met behulp van luchtfoto's en talloze proefmonsters uit de bodem. De geologische kaart geeft een impressie van de bodem. Daarnaast kan de aanwezigheid van fossielen aanwijzingen geven met betrekking tot de aanwezigheid van olie.

In Nederland geeft de bovenstaande methode weinig bruikbaar resultaat, omdat de dikke bovenste lagen zo recent zijn neergelegd, dat deze weinig informatie verschaffen over eventueel aanwezige aardolie. In Nederland wordt daarom gebruik gemaakt van gravimetrische studies, magnetische studies en seismografie.

Bij gravimetrische studies wordt de zwaartekracht op diverse plaatsen zeer precies gemeten met gravimeters. Hiermee wordt gemeten welke dichtheid de verschillende aardlagen hebben, waaruit conclusies kunnen worden getrokken met betrekking tot de kans op aanwezigheid van aardolie. De dichtheid van aardlagen neemt toe naarmate ze langer bestaan door de grote druk. Deze methode werkt slechts bij vrij ondiepe lagen. Bij magnetische studies wordt gekeken naar het lokaal, door de bodem verspreide magnetische veld. Vaak zijn magnetische studies een basis voor seismografie. Seismografie wordt veelal gebruikt bij onderzoek naar diepere lagen, omdat alleen seismografie daarvoor geschikt is. Bij seismografie worden trillingen de grond in gebracht. Van deze trillingen wordt gemeten met welke frequentie, amplitude en op welke locatie deze reflecteert. Analyse van deze informatie levert gegevens op over diepte, dikte, helling en samenstelling van ondergrondse aardlagen.

Nadat men weet waar olie verwacht kan worden zal daar worden geboord. Een proefboring kan uitsluitsel geven over de vraag of er zich aardolie in de bodem bevindt. Met de gegevens die nu zijn verzameld wordt vastgesteld of het eventuele aardolieveld groot genoeg is om te exploreren. Nadat de olievelden uitgebreid onderzocht zijn kan er begonnen worden met de winning. Om te demonstreren hoe olie wordt gewonnen zal eerst beschreven worden hoe een olieboorplatform werkt. De boor wordt aangedreven door een een machine die de elektrische energie van de generator omzet in bewegensenergie. De boor ‘hangt’ in de toren waar telkens nieuwe delen in geplaatst kunnen worden. Om te voorkomen dat de geboorde tunnel instort wordt tijdens het boren een betonnen fundering aangebracht. Deze fundering helpt ook bij het omhoog pompen van de grondresten. Deze resten worden afgevoerd naar een put. De boor zelf is gemaakt van een diamant en koolstof composiet, waarmee het sterk genoeg is om door de grond en rotsen heen te boren. Om te voorkomen dat de olie onder de druk van de aarde door de boortunnel omhoog spuit, is er een speciale blowout preventer geplaatst. Tegenwoordig zijn de platformen steeds complexer van bouw om naar diepere en moeilijk bereikbare bronnen te boren, maar het principe is hetzelfde. Na het aanleggen van een boortunnel wordt de boor verwijderd en vervangen door een installatie die de olie vervolgens omhoog pompt (HowStuffWorks 2007). In het begin van de winning is het vaak niet nodig om al te pompen; de druk die aarde levert op het olieveld zorgt ervoor dat de olie er vanzelf uitkomt.

Transport en opslag

Ruwe aardolie kan op twee manieren worden getransporteerd, namelijk over zee en via oliepijpleidingen. Het transport over zee met tankschepen of tankers is zeer flexibel. De bestemming van de lading kan op elk ogenblik worden aangepast. De capaciteit van de tankschepen bedraagt vaak meer dan 200.000 ton. Hiermee kan een gemiddelde raffinaderij 1 tot 2 weken vooruit. De grootste olietanker van dit moment is 453 meter lang en kan 555.000 ton aardolie vervoeren. Deze schepen worden steeds groter omdat hier veel schaalvoordelen te behalen zijn. Deze schepen gaan niet meer door het panama of seuz kanaal omdat ze er niet inpassen. Door hun grootte is het goedkoper om rond de continenten heen te varen.


Figuur 3. Olietanker (bron: Wikimedia Commons)

De eenvoudigste manier om ruwe aardolie te vervoeren, is via oliepijpleidingen. De aardolie wordt dan constant door een buis gepompt. Pompstations om de 60 tot 100 km zorgen ervoor dat de aardolie onder druk blijft staan met een snelheid van 1,8 tot 2 m/s. Deze grote leidingen over land of onder zee vormen netwerken. Nadelen zijn echter wel de grote investeringen en de beperkte flexibiliteit.

Laatste wijziging: 03-02-2016
Creative Commons-Licentie
Deze publicatie valt onder een Creative Commons licentie. Zie hiervoor het colofon.