Wetenschap

Lekkende oliebronnen opsporen vanuit de ruimte

Geologen vermoeden dat veel aardgas- en oliereservoirs lekken en mogelijk flink bijdragen aan het broeikaseffect. Ze kunnen dat echter nog niet hard maken.

Met satellietwaarnemingen moet het wel gaan lukken, meent prof.dr. Freek van der Meer.

Uit veel aardgas- en oliereservoirs op aarde lekt het broeikasgas methaan. Aan de Kaspische zee in Oost-Azerbaidjan, een gebied dat bezaaid is met tienduizenden boortorens, vind je zelfs moddervulkanen die modder, olie en methaan uitspuwen. Dachten klimaatonderzoekers tot nu toe vooral aan rijstbouw, veeteelt en industrie als bronnen van methaan, misschien nemen aardgas- en oliereservoirs ook wel een belangrijk aandeel voor hun rekening, stelt prof. dr. Freek van der Meer. De nieuwe TU-deeltijdhoogleraar in de Imaging Spectrometrie hield twee weken geleden zijn intreerede.

Nu zijn er alleen nog ruwe schattingen over de methaanuitstoot van olie- en aardgasreservoirs. Door satellietwaarnemingen te combineren met geologische gegevens hoopt Van der Meer meer duidelijkheid te verschaffen.

Van der Meer, die ook bij het Institute for Aerospace surveys and Earth Science (ITC) in Enschede werkt, doet samen met Shell onderzoek in Oost-Azerbaidjan. ,,Als de moddervulkanen daar uitbarsten, komt de modder en olie er als lava uitzetten samen met koolwaterstoffen waaronder grote hoeveelheden methaan.”

De moddervulkanen ontstaan als gevolg van de razendsnelle afzetting van modder door rivieren. Doordat er steeds weer nieuwe modder bijkomt, komt de bestaande modderlaag onder grote druk te staan en komt de onderste laag op sommige plekken omhoog. Zo kunnen moddervulkanen ontstaan van meer dan vijfhonderd meter hoog en driehonderd meter breed.

Pr-boodschap

Voor Van der Meer is het gebied een mooie proeftuin voor het testen van methoden om lekkende olie- en aardgasreservoirs op te sporen met behulp van satellieten. Dit gebeurt met de Amerikaanse Landsat-satellieten en de Europese Spot-satellieten. De sensoren aan boord van deze satellieten meten de reflectie van elektromagnetische straling en kunnen zo allerlei informatie verschaffen over de aarde.

Van der Meer wil deze remote-sensing-gegevens van zijn onderzoeksgebied in het Kaspische Zeegebied koppelen aan veldmetingen van methaanemissies. Hij wil uitzoeken hoe de emissie van methaan de reflectiepatronen van de elektromagnetische straling beïnvloedt. ,,Zo kunnen we de lokale metingen extrapoleren naar een regionale schaal en voor een veel groter gebied de methaanemissie bepalen.”

Saillant detail is dat de olie- en gasindustrie voor een verlaging van de methaanemissie uit reservoirs kan zorgen. Bij oliereservoirsin Santa Barbara, Californië, is bijvoorbeeld de uitstoot van gassen afgenomen als gevolg van de dalende druk in de reservoirs door de oliewinning.

,,De olie- en gasindustrie werkt hier dus mee aan het terugdringen van het broeikaseffect”, stelt Van der Meer. ,,Ik zeg echter niet dat je eindeloos kan doorpompen omdat het goed zou zijn voor het klimaat. Een vermindering van methaanlekken door oliewinning weegt natuurlijk niet op tegen het vrijkomen van methaan uit olieraffinaderijen en lekkende pijpleidingen en door het gebruik van olie en gas.”

De olie- en gasindustrie kan de ontdekking van afnemende methaanlekken dus moeilijk gebruiken als pr-boodschap. Het onderzoek naar lekkende gas- en olievoorraden heeft voor hen wel een ander voordeel: de methoden voor opsporing van olie en gas met behulp van satellietwaarnemingen kunnen wel eens een goed alternatief zijn voor de traditionele exploratie zoals de seismische metingen.

Kunstmest

De opsporing van gas en olie met behulp van remote sensing staat nog in de kinderschoenen, maar de methode is wel een potentieel goedkope manier. Van der Meer werkt met zijn collega’s van het ITC en TU Delft aan een methode om de natuurlijke lekken van gas en olie vanuit de reservoirs naar het oppervlak te signaleren en daarmee dus de reservoirs zelf. Hij kijkt naar mineralogisch omzettingen in de bodem en abnormale vegetatiegroei als gevolg van het contact met de gassen methaan en ethaan uit reservoirs.

In China, in de Bohai baai ten zuiden van Peking, ontdekte hij op grond van satelliet- en veldgegevens dat de wintertarwe die hier wordt verbouwd veel sneller groeit dan normaal. Het methaan dat uit de onder het tarweveld liggende oliereservoirs naar boven sijpelt, werkt als een soort kunstmest, en verraadt zo de aanwezigheid van een oliebron.

Al in de jaren tachtig begon NASA lekkende gas- en oliereservoirs te zoeken met behulp van satellietgegevens, maar de sensoren waren toen nog te slecht en de NASA staakte het onderzoek. ,,De huidige satellieten beschikken echter over veel betere sensoren. De NASA en de European Space Agency werken bovendien aan nieuwe satellieten die over sensoren beschikken die veel meer verschillende typen elektromagnetische straling kunnen meten en ook een veel groter deel van de aarde waarnemen dan de huidige satellieten.”

Geologen vermoeden dat veel aardgas- en oliereservoirs lekken en mogelijk flink bijdragen aan het broeikaseffect. Ze kunnen dat echter nog niet hard maken. Met satellietwaarnemingen moet het wel gaan lukken, meent prof.dr. Freek van der Meer.

Uit veel aardgas- en oliereservoirs op aarde lekt het broeikasgas methaan. Aan de Kaspische zee in Oost-Azerbaidjan, een gebied dat bezaaid is met tienduizenden boortorens, vind je zelfs moddervulkanen die modder, olie en methaan uitspuwen. Dachten klimaatonderzoekers tot nu toe vooral aan rijstbouw, veeteelt en industrie als bronnen van methaan, misschien nemen aardgas- en oliereservoirs ook wel een belangrijk aandeel voor hun rekening, stelt prof. dr. Freek van der Meer. De nieuwe TU-deeltijdhoogleraar in de Imaging Spectrometrie hield twee weken geleden zijn intreerede.

Nu zijn er alleen nog ruwe schattingen over de methaanuitstoot van olie- en aardgasreservoirs. Door satellietwaarnemingen te combineren met geologische gegevens hoopt Van der Meer meer duidelijkheid te verschaffen.

Van der Meer, die ook bij het Institute for Aerospace surveys and Earth Science (ITC) in Enschede werkt, doet samen met Shell onderzoek in Oost-Azerbaidjan. ,,Als de moddervulkanen daar uitbarsten, komt de modder en olie er als lava uitzetten samen met koolwaterstoffen waaronder grote hoeveelheden methaan.”

De moddervulkanen ontstaan als gevolg van de razendsnelle afzetting van modder door rivieren. Doordat er steeds weer nieuwe modder bijkomt, komt de bestaande modderlaag onder grote druk te staan en komt de onderste laag op sommige plekken omhoog. Zo kunnen moddervulkanen ontstaan van meer dan vijfhonderd meter hoog en driehonderd meter breed.

Pr-boodschap

Voor Van der Meer is het gebied een mooie proeftuin voor het testen van methoden om lekkende olie- en aardgasreservoirs op te sporen met behulp van satellieten. Dit gebeurt met de Amerikaanse Landsat-satellieten en de Europese Spot-satellieten. De sensoren aan boord van deze satellieten meten de reflectie van elektromagnetische straling en kunnen zo allerlei informatie verschaffen over de aarde.

Van der Meer wil deze remote-sensing-gegevens van zijn onderzoeksgebied in het Kaspische Zeegebied koppelen aan veldmetingen van methaanemissies. Hij wil uitzoeken hoe de emissie van methaan de reflectiepatronen van de elektromagnetische straling beïnvloedt. ,,Zo kunnen we de lokale metingen extrapoleren naar een regionale schaal en voor een veel groter gebied de methaanemissie bepalen.”

Saillant detail is dat de olie- en gasindustrie voor een verlaging van de methaanemissie uit reservoirs kan zorgen. Bij oliereservoirsin Santa Barbara, Californië, is bijvoorbeeld de uitstoot van gassen afgenomen als gevolg van de dalende druk in de reservoirs door de oliewinning.

,,De olie- en gasindustrie werkt hier dus mee aan het terugdringen van het broeikaseffect”, stelt Van der Meer. ,,Ik zeg echter niet dat je eindeloos kan doorpompen omdat het goed zou zijn voor het klimaat. Een vermindering van methaanlekken door oliewinning weegt natuurlijk niet op tegen het vrijkomen van methaan uit olieraffinaderijen en lekkende pijpleidingen en door het gebruik van olie en gas.”

De olie- en gasindustrie kan de ontdekking van afnemende methaanlekken dus moeilijk gebruiken als pr-boodschap. Het onderzoek naar lekkende gas- en olievoorraden heeft voor hen wel een ander voordeel: de methoden voor opsporing van olie en gas met behulp van satellietwaarnemingen kunnen wel eens een goed alternatief zijn voor de traditionele exploratie zoals de seismische metingen.

Kunstmest

De opsporing van gas en olie met behulp van remote sensing staat nog in de kinderschoenen, maar de methode is wel een potentieel goedkope manier. Van der Meer werkt met zijn collega’s van het ITC en TU Delft aan een methode om de natuurlijke lekken van gas en olie vanuit de reservoirs naar het oppervlak te signaleren en daarmee dus de reservoirs zelf. Hij kijkt naar mineralogisch omzettingen in de bodem en abnormale vegetatiegroei als gevolg van het contact met de gassen methaan en ethaan uit reservoirs.

In China, in de Bohai baai ten zuiden van Peking, ontdekte hij op grond van satelliet- en veldgegevens dat de wintertarwe die hier wordt verbouwd veel sneller groeit dan normaal. Het methaan dat uit de onder het tarweveld liggende oliereservoirs naar boven sijpelt, werkt als een soort kunstmest, en verraadt zo de aanwezigheid van een oliebron.

Al in de jaren tachtig begon NASA lekkende gas- en oliereservoirs te zoeken met behulp van satellietgegevens, maar de sensoren waren toen nog te slecht en de NASA staakte het onderzoek. ,,De huidige satellieten beschikken echter over veel betere sensoren. De NASA en de European Space Agency werken bovendien aan nieuwe satellieten die over sensoren beschikken die veel meer verschillende typen elektromagnetische straling kunnen meten en ook een veel groter deel van de aarde waarnemen dan de huidige satellieten.”

Redacteur Redactie

Heb je een vraag of opmerking over dit artikel?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.