Mogelijk meer aardbevingen in gaswinningsgebieden

Want de afgelopen maanden was het weer raak in Groningen. Frans Mulders van de sectie toegepaste geofysica en petrofysica (Citg), onderzocht de basale mechanismen die aardbevingen veroorzaken in het Groningse gasveld. Hij promoveerde vorige week, de dag nadat Groningers op een bijeenkomst waar ze uitleg kregen over de oorzaken en gevolgen van de aardschokken, hun grote zorgen hadden uitgesproken.

De aardbevingen in Groningen ontstaan door ‘reactivatie van geologische breuken’ op zo’n drie kilometer diepte in de ondergrond. Die breuklijnen zitten vrijwel overal in de aardkorst. Omdat in Groningen door gaswinning de poriedruk in het gesteente daalt, wordt het gesteente meer belast en klinkt het in. Als dat in verschillende mate aan beide kanten van een breuk gebeurt, leidt dat tot bewegingen langs de breuk of: breukreactivatie.

,,Maar dat hoeft nog niet tot een aardbeving te leiden”, relativeert Mulders. ,,Het is een samenspel van spanning en vervorming van gesteente waarin gas (het reservoir) zit en het gesteente daar omheen. Breukbewegingen kunnen ook geleidelijk verlopen. Dan merk je niets aan het oppervlak.”

Mulders maakte tijdens zijn promotieonderzoek geomechanische numerieke eindige-elementenmodellen. Deze geven aan wat er met de bodem gebeurt tijdens gaswinning. Zijn modellen hield Mulders zo simpel mogelijk. Op die manier kon hij strikt gescheiden verschillende parameters bestuderen. Eigenschappen van het gesteente buiten het reservoir, bijvoorbeeld. Of de druk in het reservoir of het tektonische spanningsveld in de ondergrond, ,,dat trouwens in Noord-Nederland wordt beheerst door de vorming van de Alpen”, vult Mulders aan.

Uit Mulders’ onderzoek bleek dat hoe meer gas er wordt geproduceerd, hoe compacter reservoirgesteente wordt. En dat als het omringende gesteente van het reservoir veel stugger is dan het reservoir zelf, er meer bewegingen zijn langs de breuken. Ook zijn bepaalde breuken gevoeliger voor aardbevingen. Maar, haast Mulders zich te zeggen, ,,heel veel parameters spelen mee. Je kunt dus niet zeggen dat stijvere gesteenten, zoals klei, boven het reservoir trillingen veroorzaken of dat breuken, die bijvoorbeeld van noordwest naar zuidoost lopen, altijd aardbevingen veroorzaken. Want in Friesland heersen soortgelijke condities in de ondergrond en daar zijn ondanks gaswinning zelden aardbevingen. Dit laatste is nu trouwens een hot issue dat het Nederlands instituut voor toegepaste geowetenschappen (Nitg) onderzoekt samen met het Knmi. Want tot nu toe weet niemand hoe het kan dat Friesland nergens last van heeft.”

Veel bevinkjes

Wat kunnen de Noord-Nederlanders in de nabije toekomst verwachten? Mulders drukt zich behoedzaam uit: ,,Ik verwacht dat je er voorzichtig vanuit mag gaan dat de frequentie van aardbevingen niet zal afnemen en mogelijk zal toenemen.” Of de bevingen ook heftiger worden, daar wil Mulders geen uitspraken over doen. ,,Onderzoekers weten daarover te weinig. Verder blijkt uit onderzoek van het Knmi dat de vrijkomende energie van de aardbevingen in gasveldenover de jaren heen vrij constant is. De aardbevingen zijn niet zo groot, maar mensen schrikken er wel degelijk van.”

Blijft de grote vraag hoe het kan dat er afgelopen maand in een korte tijd zovéél aardbevinkjes zijn geweest. Net zoals er in 1994 en 2001 in het gasveld van Bergermeer enkele bevingen achter elkaar waren. Mulders heeft wel een idee, dat hij ook nu weer uiterst voorzichtig verwoordt. Volgens hem worden veel breukenbewegingen in de ondergrond tegengehouden. Maar door wat, dat is onduidelijk. Mulders vermoedt daarom dat bewegingen van de ene aardbeving net de druppels zijn die de volgende beving in gang zetten. ,,Maar het zou heel anders kunnen zijn. Het is maar een idee en zou met het Knmi moeten worden uitgezocht.”

www.nitg.tno.nl

Net op tijd kon hij zijn proefschrift aanpassen tijdens de druk, om zijn lijstje met aardbevingen in gas- en olievelden aan te vullen. Want de afgelopen maanden was het weer raak in Groningen. Frans Mulders van de sectie toegepaste geofysica en petrofysica (Citg), onderzocht de basale mechanismen die aardbevingen veroorzaken in het Groningse gasveld. Hij promoveerde vorige week, de dag nadat Groningers op een bijeenkomst waar ze uitleg kregen over de oorzaken en gevolgen van de aardschokken, hun grote zorgen hadden uitgesproken.

De aardbevingen in Groningen ontstaan door ‘reactivatie van geologische breuken’ op zo’n drie kilometer diepte in de ondergrond. Die breuklijnen zitten vrijwel overal in de aardkorst. Omdat in Groningen door gaswinning de poriedruk in het gesteente daalt, wordt het gesteente meer belast en klinkt het in. Als dat in verschillende mate aan beide kanten van een breuk gebeurt, leidt dat tot bewegingen langs de breuk of: breukreactivatie.

,,Maar dat hoeft nog niet tot een aardbeving te leiden”, relativeert Mulders. ,,Het is een samenspel van spanning en vervorming van gesteente waarin gas (het reservoir) zit en het gesteente daar omheen. Breukbewegingen kunnen ook geleidelijk verlopen. Dan merk je niets aan het oppervlak.”

Mulders maakte tijdens zijn promotieonderzoek geomechanische numerieke eindige-elementenmodellen. Deze geven aan wat er met de bodem gebeurt tijdens gaswinning. Zijn modellen hield Mulders zo simpel mogelijk. Op die manier kon hij strikt gescheiden verschillende parameters bestuderen. Eigenschappen van het gesteente buiten het reservoir, bijvoorbeeld. Of de druk in het reservoir of het tektonische spanningsveld in de ondergrond, ,,dat trouwens in Noord-Nederland wordt beheerst door de vorming van de Alpen”, vult Mulders aan.

Uit Mulders’ onderzoek bleek dat hoe meer gas er wordt geproduceerd, hoe compacter reservoirgesteente wordt. En dat als het omringende gesteente van het reservoir veel stugger is dan het reservoir zelf, er meer bewegingen zijn langs de breuken. Ook zijn bepaalde breuken gevoeliger voor aardbevingen. Maar, haast Mulders zich te zeggen, ,,heel veel parameters spelen mee. Je kunt dus niet zeggen dat stijvere gesteenten, zoals klei, boven het reservoir trillingen veroorzaken of dat breuken, die bijvoorbeeld van noordwest naar zuidoost lopen, altijd aardbevingen veroorzaken. Want in Friesland heersen soortgelijke condities in de ondergrond en daar zijn ondanks gaswinning zelden aardbevingen. Dit laatste is nu trouwens een hot issue dat het Nederlands instituut voor toegepaste geowetenschappen (Nitg) onderzoekt samen met het Knmi. Want tot nu toe weet niemand hoe het kan dat Friesland nergens last van heeft.”

Veel bevinkjes

Wat kunnen de Noord-Nederlanders in de nabije toekomst verwachten? Mulders drukt zich behoedzaam uit: ,,Ik verwacht dat je er voorzichtig vanuit mag gaan dat de frequentie van aardbevingen niet zal afnemen en mogelijk zal toenemen.” Of de bevingen ook heftiger worden, daar wil Mulders geen uitspraken over doen. ,,Onderzoekers weten daarover te weinig. Verder blijkt uit onderzoek van het Knmi dat de vrijkomende energie van de aardbevingen in gasveldenover de jaren heen vrij constant is. De aardbevingen zijn niet zo groot, maar mensen schrikken er wel degelijk van.”

Blijft de grote vraag hoe het kan dat er afgelopen maand in een korte tijd zovéél aardbevinkjes zijn geweest. Net zoals er in 1994 en 2001 in het gasveld van Bergermeer enkele bevingen achter elkaar waren. Mulders heeft wel een idee, dat hij ook nu weer uiterst voorzichtig verwoordt. Volgens hem worden veel breukenbewegingen in de ondergrond tegengehouden. Maar door wat, dat is onduidelijk. Mulders vermoedt daarom dat bewegingen van de ene aardbeving net de druppels zijn die de volgende beving in gang zetten. ,,Maar het zou heel anders kunnen zijn. Het is maar een idee en zou met het Knmi moeten worden uitgezocht.”

www.nitg.tno.nl