Memorandum TNO

Memorandum
TNO
Datum
19 september 2013
Aan
Aanwezigen hoorzitting
Van
Dr. ir. Rene Peters
Onderwerp
Hoorzitting Schaliegas – standpunt TNO
Inleiding
TNO wil in deze hoorzitting nog een paar opmerkingen maken over de huidige analyse van risico’s voor mens en
milieu, maar in het bijzonder aandacht besteden aan het nut van proefboringen voor inventarisatie van de
aanwezige voorraden schaliegas in de Nederlandse ondergrond, het nauwkeuriger kwantificeren van de risico’s
en als cruciale bijdrage aan de nut- en noodzaakdiscussie.
Risico’s voor mens en milieu
Over de risico’s van schaliegas winning is al veel gezegd en gerapporteerd, o.a. in het recent verschenen rapport
van Witteveen + Bos. TNO onderschrijft op hoofdlijnen de generieke conclusies van het rapport, maar maakt
een opmerking ten aanzien van de geclaimde maximale niveaus van aardbevingen ten gevolge van fracking
tijdens de exploratie fase. Het maximale niveau van geïnduceerde aardbevingen kan pas worden vastgesteld na
een locatie specifieke studie, waarin de aanwezigheid en spanningstoestand van natuurlijk breuklijnen in de
ondergrond in de buurt van de exploratieput moet worden geanalyseerd. Ervaring in bijvoorbeeld Canada (Horn
River Basin) heeft laten zien dat zonder een zorgvuldige analyse vooraf aardbeving niveaus tot ML = 3.8 kunnen
optreden, hoger dan aangegeven in het rapport van Witteveen + Bos. TNO is er overigens van overtuigd dat met
een zorgvuldige analyse vooraf, en met toepassing van het “handen aan de kraan’’ principe deze niveaus in
Nederland kunnen worden beperkt.
Verschil conventioneel <> onconventioneel
Veel risico’s die in relatie tot schaliegaswinning worden aangegeven zijn vergelijkbaar met de risico’s bij
conventionele gaswinning optreden, bijvoorbeeld lekkage door slechte put afdichting (cementeren), gebruik van
chemicaliën bij fracking, productie water behandeling etc. In conventionele gas putten wordt het proces van
fracking in Nederland al veelvuldig toegepast en zijn tot nu toe geen negatieve effecten op mens of milieu
vastgesteld. Er is wel een belangrijk verschil in winningstechnieken; voor schaliegaswinning zullen ondergronds
meer (langere) boringen en fracking stages nodig zijn dan voor conventionele gaswinning. Er zijn methoden om
meerdere boringen vanuit één locatie te zetten en daarmee de impact aan het oppervlak te beperken.
Verschil EU <> VS
Een aantal risico’s, vooral die gerelateerd aan methaan emissies en risico van frac vloeistof lekkage zijn door de
geologische condities en de wetgeving in Nederland niet vergelijkbaar met de VS.
Omdat productiewater (flowback water) niet mag worden opgevangen in open bassins, en moet worden
verwerkt als chemisch afval is het risico van directe methaan emissie en frac vloeistof lekkage in Nederland
beperkt. Bij normale industrie praktijk aanpak kan er in principe geen directe methaan lekkage optreden.
Ook de eisen ten aanzien van boren door water dragende lagen (acquifers) voldoen in Nederland aan strenge
wet- en regelgeving, waaronder toepassing van meervoudige verbuizing. Door deze wet- en regelgeving zijn
risico’s van lekkage ten opzichte van de VS significant lager.
Locatie specifiek onderzoek
Locatie specifiek onderzoek is nodig om in het bijzonder beter inzicht te krijgen in de risico’s van geïnduceerde
seismiciteit ten gevolge van fracking. Vooral in gebieden met veel natuurlijke breuken die mogelijk spanning
hebben opgebouwd ten gevolge van tektonische activiteit of bodem daling is dit relevant.
Exploratie vergunning <> winningsvergunning
Een proefboring (exploratie boring) wordt vaak direct in relatie gebracht als aanzet tot grootschalige winning
van schaliegas. Hiermee wordt voorbij gegaan aan de eisen die de Mijnbouw wet in NL stelt ten aanzien van
vergunningverlening van de winning van (schalie)gas in NL. Voor een winningsvergunning is een nieuw traject
aan de orde, waarbij strengere eisen worden gesteld aan de milieu effecten (MER). Omdat schaliegas winning
een groter aantal boringen vereist om een reservoir te produceren, zal aan deze MER hogere eisen worden
gesteld dat bij conventionele gaswinning. Bij conventionele winning wordt de exploratie put vaak ook als
productie put gebruikt, en is vaak slechts een beperkt aantal aanvullende putten noodzakelijk voor de winning
van het gas.
TNO
TNO
Datum
19 september 2013
Relatie Schaliegas <> Geothermie en duurzame energie
De ontwikkeling van schaliegas geeft een interessante mogelijkheid om een combinatie te zoeken met andere
vormen van energie opwekking zoals diepe geothermie. Voor diepe geothermie wordt op dezelfde diepte
gericht om voldoende hoge temperatuur te bereiken en is vaak ook fracking nodig om de injectiviteit en
productiviteit van een put te verhogen. Onderzocht zou moeten worden of een boring naar schaliegas ingezet
kan worden voor geothermie doeleinden wanneer er geen commercieel schaliegas wordt gevonden of wanneer
de productie van schaliegas na een aantal jaren afneemt tot onrendabele volumes (zgn. “double play”)
Voor de faciliteiten die aan de oppervlakte nodig zijn om het schaliegas te produceren, te behandelen en
transporteren is een uitgebreid gas netwerk nodig met gas scheiding en gas compressoren. Deze infrastructuur
kan mogelijk ook ingezet worden voor de ontwikkeling van biogas en groen gas. Verder bestaat wellicht de
mogelijkheid om via kleinschalige liquefactie installaties lokaal LNG te produceren dat kan worden ingezet voor
schoon transport of opslag van energie. Ook kunnen de inkomsten van schaliegas worden gebruikt voor de
financiering van de transitie naar schone energiebronnen zoals nu via de SDE+ financiering gebeurd.
Waarom proefboringen?
Om te bepalen of in een concessiegebied voldoende gas zit om economische winning mogelijk te maken moeten
meerdere proefboringen plaatsvinden, in de regel 2 tot 5 per laag, afhankelijk van de verspreiding van het
concessiegebied en resultaten van de eerste proefboringen.
In een conventioneel gasveld in Nederland is een proefboring in de meeste gevallen voldoende om te bepalen
of er significante hoeveelheden gas aanwezig zijn en of de productiviteit van het veld voldoende is (i.e. stroomt
het gas gemakkelijk naar de put). In een onconventioneel veld stroomt het gas slecht, en is fracking
noodzakelijk. Om voor het hele veld te bepalen of er voldoende gas aanwezig is en winbaar is, zijn meerdere
exploratie putten nodig.
Om voor de hele Posidonia schalie in Brabant en Zuid Holland te bepalen of er economische winning mogelijk is
zijn meerdere putten noodzakelijk. Als een proefboring veel winbaar gas laat zien is dat waarschijnlijk voldoende
voor een operator om een winningsvergunning aan te vragen. Indien dat niet goed ingeschat kan worden
kunnen er nog een aantal (2 à 3) boringen op andere locaties (andere diepte/maturity) gezet worden om te
kijken of daar wel potentieel is. Of dit daadwerkelijk gedaan wordt hangt, naast verlening van de vereiste
vergunning door de overheid, af van de analyse van de operator of aanvullende investeringen in proefboringen
zinvol worden geacht.
Een vergelijking met andere Europese landen is hierbij zinvol. In Polen zijn tot nu toe ongeveer 45 putten
geboord, 1 à 2 per concessiegebied. Omdat het resultaat teleurstellend is, zijn de geschatte reserves terug
geschaald van 5.3 tcm (5300 miljard kuub) naar 0,7 tcm.
In Engeland daarentegen zijn slechts 4 exploratie boringen uitgevoerd en een grote hoeveelheid winbaar gas
gevonden. Als gevolg hiervan zijn de schattingen van aanwezig gas (GIP) door de Britse geologische dienst
verhoogd naar 39,9 tcm (GIP), dat met een productie factor van 10% neerkomt op ongeveer 4 tcm technisch
winbaar.
TNO
Blad
2/3
TNO
Specifieke aspecten ten aanzien van proefboringen:














Een schaliegas boring is belangrijk om de voorraadraming (winbare voorraden) nauwkeuriger te
kwantificeren en onzekerheden te verkleinen.
TNO schat op dit moment de technisch winbare voorraden op 200 – 500 bcm. De EIA1 heeft in juli zijn
schattingen van 2011 bijgesteld en komt voor Nederland op 735 bcm, gelijk aan de EIA schattingen
voor Engeland. De schattingen van de EIA missen echter een goede geologische onderbouwing.
De huidige schattingen zijn gebaseerd op aannames wat betreft gesteente eigenschappen en
seismische data, o.a. op locatie Boxtel en Noordoostpolder. Deze kunnen voor schalies lokaal erg
variëren. Een extra "calibratiepunt" d.m.v. een boring geeft dus extra info en ook een eerste inkijk in
de winbaarheid van gas, vooral gezien het belang van fracking voor schaliegaswinning.
Voor elke geologische laag waar naar verwachting schaliegas aanwezig is moeten apart exploratie
boringen (proefboringen) plaatsvinden.
In Nederland zijn lagen uit het Carboon (Noordoostpolder) en Jura (Brabant) tijdperk geselecteerd
en moeten dus voor iedere laag proefboringen plaatsvinden. Zeker aangezien de verwachte locaties
waar produceerbaar gas is opgesloten afhangen van de diepte (en maturiteit) van het gesteente.
Met een proefboring kan worden vastgesteld of in de laag waarop gericht wordt gas aanwezig is en
hoe dik de laag is op de plek van de proefboring. Als er fracking plaatsvindt kan ook beter worden
vastgesteld of eventueel aanwezig gas winbaar is.
Om voor een schalielaag vast te stellen of gas productie mogelijk is moet fracking uitgevoerd
worden. Dit kan zowel in een verticale put als een horizontale put gebeuren. In Nederland is fracking
tot nu toe vooral toegepast in verticale putten in conventionele, maar slecht doorlatende, gasvelden.
Voor het exploratie proces is niet strikt noodzakelijk een horizontale boring nodig. Zo zijn in Polen
slechts een beperkt aantal exploratie putten horizontaal geboord.
Na analyse van een boorkern kan beter worden vastgesteld wat de porositeit, permeabiliteit en
brosheid is van het gesteente type, alsmede de organische samenstelling en maturiteit. Ook kan de
mineralogie worden bepaald en het afzettingsmilieu worden geïnterpreteerd zodat het
schaliegaspotentieel in gebieden zonder boring beter voorspeld kan worden.
Een proefboring kan tevens meer informatie geven over de samenstelling van het gas in de
schalielaag, en de aanwezigheid van natural gas liquids (propaan, butaan, ethaan etc.), CO2, N2, of
evt. schalie olie.
Deze gegevens kunnen gebruikt worden in een geologisch model en verder worden geëxtrapoleerd.
Voor het reduceren van de onzekerheid zal de concessiehouder in het complete concessie gebied
gewoonlijk meerdere exploratie boringen uitvoeren, voor een gebied waarover in NL wordt
gesproken waarschijnlijk 2 à 4.
In Engeland zijn op basis van 4 exploratie putten de schattingen voor de technisch winbare reserves
significant verhoogd en heeft de overheid besloten grootschalige ontwikkeling van schaliegas toe te
staan en fiscaal te stimuleren.
In Engeland wordt dezelfde geologische laag aangeboord als een van de lagen in NL (Carboon en
Jurassic) in Midden en Zuid Engeland, maar deze lagen hebben wel een andere geologische
geschiedenis
In Polen is inmiddels na 45 proefboringen slechts in een beperkt aantal gevallen (orde 10) gas
gevonden en zijn de technisch winbare reserves significant terug geschaald van 5.3 tcm naar 0,7 tcm.
Het gebeid waar in Polen wordt geëxploreerd is vele malen groter dan in Nederland. Verder is de
beschikbaarheid van seismische data van de ondergrond in Polen minder dan in Nederland,
waardoor er meer onzekerheid in de geologie is.
Samenvattend is het nut van een proefboring:

Hierdoor kan de nut en noodzaak discussie van schaliegas in NL beter worden gevoerd op basis van
een betere schatting van voorraden, geschatte productie niveaus en productie kosten.

Het kan helpen om de risico's beter kwantitatief in kaart te brengen (o.a. geïnduceerde seismiciteit,
omdat je beter kan bepalen hoeveel energie je in de ondergrond moet brengen voor het fracking
proces)

Het kan helpen de schatting van de kosten van fracking beter te bepalen (door naar de kraakbaarheid
van het gesteente te kijken)
Het is tevens belangrijk op te merken dat het proces van vergunning verlening voor een proefboring en een
winningsvergunning twee gescheiden trajecten zijn met specifieke eisen t.a.v. MER.
Dat wil zeggen een vergunning voor exploratie betekent nog niet een automatische vergunning voor winning.
Hiervoor is aanvullende MER nodig en tevens nog een serie andere vergunningen op lokaal of provinciaal
niveau.
1
Rapport van de Energy Information Administration van de Department of Energy van de VS.
TNO
Datum
19 september 2013
Blad
3/3