Gaswinning


Aardgas is honderdduizenden en miljoenen jaren geleden ontstaan diep in de aarde, en door zijn fysische eigenschappen (het is lichter dan grondwater) naar een relatieve ondiepte in de aardkorst gestegen. De hoeveelheid winbare gassen daarbij hangt samen met de diepte waar je technologisch kan komen met een boorinstallatie, los van de economische rentabiliteit. De op dit moment gebruikelijke boordieptes staan in figuur 1.


Figuur 1. Boordieptes van aardgas, Bron: Weggen et al. 2000w

De belangrijkste informatie in figuur 1 is het verschil tussen de technologische mogelijkheden tot boren (op land maximaal 12.200 meter diepte ten opzichte van NAP, op zee maximaal 6000 meter diepte t.o.v. zeeniveau) en de maximale diepte, waarbij grootschalige exploitatie mogelijk is. Bij gas betreft dit een maximale diepte van ongeveer 8000 meter met een territoir boorstation.

Winningsmethoden

Naar olie wordt al zo’n 150 jaar geboord. Naar gas minder lang (het werd lang gezien als een gevaarlijk ontplofbaar bijproduct) maar de boortechnologieën van beide brandstoffen zijn lang hand in hand gegaan. De onderstaande twee methoden gelden dan ook grotendeels voor olie, zie aardolie-keten voor meer informatie.

Primaire gaswinning

Primaire gaswinning kan plaatsvinden door de druk die van nature op het gasvolume ligt in een natuurlijk reservoir. Gedurende een enorm lange tijd (honderdduizenden tot miljoenen jaren) ligt een gashoeveelheid opgeslagen in een grondlaag. De diepte van het reservoir is grotendeels verantwoordelijk voor de druk op het gas; hoe meer bovenliggende massa, hoe meer druk. Sluit je een pijpleiding (boorgat) aan op een hoeveelheid gas onder druk, dan zal de weg van de minste weerstand genomen worden. Het voordeel van deze winningsmethode is dat de winning goed regelbaar is; door de kraan dicht te draaien kan de winning gestaakt worden, mocht dit nodig zijn voor onderhoud of vraagelasticiteit.

Secundaire gaswinning

Secundaire gaswinning is nodig als de druk onvoldoende is om het gas met voldoende snelheid omhoog te krijgen. Om toch te kunnen winnen, wordt over het algemeen gas of water in een gasreservoir geïnjecteerd, waardoor de druk in het reservoir stijgt. Een nadeel is dat de hoeveelheid gas per m$^3$ opgepompt volume daalt naarmate meer externe injecties plaatsvinden en daarmee de calorische waarde daalt. Daarnaast kunnen deze injecties leiden tot verontreinigingen, waardoor het conversieproces meer tijd en geld kost. Een tweede nadeel is dat het injectieproces een grote opstart- en afschakeltijd kent, waardoor de productie minder flexibel is. Met secundaire gaswinning is tussen de 80 en 90% van de hoeveelheid gas uit een gasveld te produceren. Dit is veel meer dan bij aardolie; de gasvormigheid geeft een veel hogere mobiliteit, waardoor het verhogen van de druk een veel hogere viscositeitafname tot gevolg heeft dan bij het veel stroperigere aardolie.

Aardgas, condensaat en aardolie

Aardgas wordt vaak samen gewonnen met aardolie. Zie ook deze pagina van Natuurinformatiew.

Externaliteiten bij gaswinning


De gassector doet een intensief beroep op de openbare ruimte en het milieu. De belangrijkste gevolgen van gasboring komen voort uit de grote volumes die uit de bodem worden onttrokken.

Bodemdaling is een belangrijke bron van protest rondom gasboorinstallaties. Wanneer honderden miljoenen kubieke meters volume worden weggepompt heeft dit bodemdaling tot gevolg. Zie ook hieronder.
Aardbevingen kunnen het gevolg zijn van het plotseling ineenstorten van leeggepompte aardgasreservoirs. De eerste Nederlandse aardbeving was een direct gevolg van gasextractie, en werd op de tweede kerstdag van 1986 bij Assen waargenomen(KNMI 2015w). Vanaf het het moment van de eerste aardbeving tot 2015 zijn er 941 aardbevingen geteld, waaronder twee met een kracht van 3,5 op de schaal van Richter of hoger (NAM 2015w). De zwaarste aardbeving vond in 2012 plaats in Huizinge en had een kracht van 3,6 op de schaal van Richter. Alle zware aardbevingen vonden plaats in de directe omgeving van aardgaswinningsvelden. Schade als gevolg van aardbevingen kan niet in conventionele verzekeringen gedekt worden, maar wanneer deze het gevolg is van gaswinning kan het wel geclaimd worden bij de betrokken concessionaris.
Leer meer over aardbevingen met interactieve diagrammen op de website van de NAMw.

Verontreinigingen vanwege rampen met gas- en olietransport, zoals de ramp met Esso-olietanker Exxon Valdez bij Alaska.
• Veel pijpleidingen en installaties zijn nodig vanaf het boorgat naar het distributienetwerk.

In figuur 2 zie je de metingen van bodemdaling in de omgeving van het Slochterenveld in 2005. De ecologische gevolgen van bodemdaling en grootschalig grondgebruik kunnen groot zijn.


Figuur 2. Bodemdaling Slochteren. Bron: Commissie Bodemdaling 2008w

Een belangrijke casus is die van het boren naar aardgas in de Waddenzee.

Gaswinning geeft ook veel sociale onrust in de regio waar die winning plaatsvindt. Vaak gaan omwonenden over tot protest en demonstratie, waarbij het bereiken van vertraging voor het project het belangrijkste is. Dit gaat op allerlei niveaus:

• Particulieren die bang zijn voor een onveilige situatie in hun wijk (NIMBY-effect)
• Lokale overheden die zich verzetten tegen grotere overheden
• Kleine milieu-organisaties opgericht ter voorkoming van één specifiek project
• Grote milieuorganisaties, zoals Natuurmonumenten of Greenpeace, die op landelijk niveau proberen invloed te hebben op het project.

Lees verder op deze site van natuurinformatiew over bodemdaling.

Productiecapaciteit


Zoals eerder al naar voren is gekomen betrekt Nederland een groot deel van haar aardgas uit eigen bronnen, voornamelijk bronnen in Noord Nederland, waaronder de bekende grote gasbel onder Slochteren. 76% van het Nederlandse gasverbruik wordt voldaan met Nederlands aardgas. In figuur 3 staat de verdeling van binnenlandse gasherkomst.


Figuur 3. Gas productie in Nederland. Bron: IEA 2008aw

De productiecapaciteit in de toekomst hangt in grote mate af van welke hoeveelheid gemakkelijk winbare reserves nog beschikbaar zijn voor exploitatie. Dit is in grote mate het Slochteren-aardgasveld, maar de winning hieruit is gebonden aan wettelijke bepalingen, en dat heeft te maken met de winning strategie die de Nederlandse overheid hanteert.

Het Nederlandse beleid op het gebied van aardgaswinning


De Nederlandse overheid hanteert het 'kleine velden beleid' met betrekking tot het winnen van het aardgas dat zich in Nederland bevindt. Dit heeft als kern kleine velden eerst te gebruiken en het Slochteren-gas als aanvulling in te zetten.

Het gas in het grote Slochterenveld kan gemakkelijk worden gewonnen, en het is van constante (G-gas) kwaliteit. Het gas in kleine velden kan alleen rendabel worden gewonnen wanneer de afzet zeker is en zonder onderbrekingen kan worden geproduceerd op constant debiet. Het overheidsbeleid zorgt ervoor dat kleine bronnen volledig worden gebruikt, en het Slochterenveld wordt gebruikt om volatiliteit in de vraag op te vangen. Dit heeft twee voordelen:
• Kleine velden worden commercieel voordelig geëxploiteerd
• De meest zekere hoeveelheid kwaliteitsgas wordt zo lang mogelijk bewaard, wat ten goede komt aan de stabiliteit in de sector

In artikel 55 van de Gaswet is vastgelegd dat maximaal 42,5 miljard m$^3$ per jaar mag worden gewonnen uit het Groningenveld, in de periode 2006-2015. Dit artikel geeft aan dat de kleine velden taak door het Groningenveld tot 2030 kan worden uitgevoerd naast een doelmatige winning van het veld.

In figuur 4 vind je de hoeveelheid gas dat zich nog in reserve bevindt tegenover de hoeveelheid cumulatieve (opgetelde) oftewel totale productie in de Nederlandse aardgashoeveelheid. In de jaren 1965 t/m 1976 was er sprake van een grotere stijging van de ERR dan de stijging van de productie. Vervolgens blijft de totale geëxploreerde hoeveelheid gas stijgen, waarbij door een stijgende productie de reserve rond de 2 * 10^9 m$^3$ stagneert. Vanaf 1995 wordt de stijging van de geëxploreerde hoeveelheid insignificant ten opzichte van de bekende reserve en de productie. De reserve daalt vanaf dat moment ongeveer met de (constante) productie.


Figuur 4. Gas reserves en totale geproduceerde gashoeveelheid. Bron: NLOG 2009w

Importafhankelijkheid


Import word steeds belangrijker in heel West-Europa, omdat de lokale gasbronnen (Nederland, Noorwegen en Groot-Brittannië) een dalende productie kennen. Import op grote schaal vindt steeds maar plaats vanuit Rusland, dat als land de grootste bekende gasvoorraden in de wereld heeft. Gasimport uit dit land is afhankelijk van pijpleidingen. De aanleg hiervan is zeer kostbaar, wat terug moet worden verdiend door (het nieuwe kostenvoordeligere) gastransport. Duidelijk moet echter zijn dat Rusland ten alle tijden de kraan dicht kan draaien, waardoor de aanvoer van gas naar Europa gestopt wordt.

De risico’s zijn op dit moment betrekkelijk klein, omdat Europa als (verreweg) de grootste afnemer van Russisch gas ook tegengestelde marktmacht kan uitoefenen – er is sprake van een wederzijdse afhankelijkheidsrelatie. Door het klassieke Russische wantrouwen ten opzichte van het Westen en het even grote wantrouwen van Europa ten opzichte van de oude vijand uit de Koude Oorlog, wordt door beide spelers geprobeerd minder afhankelijk van de ander te worden.

De Russische Federatie voert (samen met Westerse olie- en gasbedrijven) projecten uit in het uiterste oosten van Siberië, net boven Japan, op het eiland Sakhalin. Deze gasvelden worden met pijpleidingen verbonden met het Westen, maar Rusland wil ook een verbinding met China leggen, om op deze manier een tweede exportmarkt voor zichzelf te creëren. Wanneer dit lukt, heeft Rusland ook echt een alternatief voor de gaseuro’s uit het Westen.

Het Westen probeert, terwijl de afhankelijkheid van Russisch gas toeneemt, het gehalte aan alternatieve bronnen op te voeren. Biogas wordt gestimuleerd en LNG krijgt veel aandacht. Het Russische gasbedrijf Gazprom heeft niet geschroomd de pijpleiding dicht te schroeven om bovenliggende politieke doelen van de Russische staat te steunen, zoals in Oekraïne vlak na het aantreden van de pro-Westerse president Joesjenko. Het is belangrijk dat de afhankelijkheidsverhouding tussen Rusland en Europa niet uit balans raakt. Waar Rusland nieuwe afnemers zoekt, moet Europa doorgaan met de zoektocht naar nieuwe gasbronnen.

Bronnen

Commissie Bodemdaling 2008w, Commissie Bodemdaling door aardgaswinning in Groningen - Metingen, geraadpleegd 15 november 2013
IEA 2008aw, Energy Policies of IEA Countries - The Netherlands 2008 Review, geraadpleegd 15 november 2013
KNMI 2015w, Aardbevingen door gaswinning, geraadpleegd 11 november 2015
NAM 2015w, Aantal aardbevingen in het Groningen-gasveld, geraadpleegd 11 november 2015
NLOG 2009w, NL Olie- en Gasportaal, geraadpleegd 15 november 2013
Weggen et al. 2000w, Weggen, K., Pusch, G. and Rischmüller, H. 2000. Oil and Gas. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry

Laatste wijziging: 23-05-2016
Creative Commons-Licentie
Deze publicatie valt onder een Creative Commons licentie. Zie hiervoor het colofon.