Basisinformatie aardgaswinning uit schalie in Nederland

Transcriptie

1 Basisinformatie aardgaswinning uit schalie in Nederland

2 H1. Aardgas in Nederland Een Nederlandse energiebron Aardgas is de belangrijkste energiebron van Nederland. Het voorziet in bijna de helft van onze binnenlandse energiebehoefte. Ongeveer 60% van de elektriciteit wordt met aardgas opgewekt en het dient voor 69% om aan de warmtevraag in Nederland te voldoen. Hieronder valt het verwarmen van huizen, kassen, gebouwen en als warmtebron voor industriële processen. Aardgas wordt ook gebruikt als grondstof voor het maken van producten zoals kunstmest. Nederland is zelfvoorzienend in aardgas door de ruime aanwezigheid van aardgasvelden op Nederlands grondgebied. Het Groningen-gasveld is één van de de grootsten van de wereld en zet Nederland op plaats 10 in de lijst van grootste aardgasproducenten ter wereld. Ook zijn er zo n tweehonderd kleinere aardgasvelden in productie genomen. Aardgasbaten Staatsopbrengsten uit winning van gas uit eigen bodem worden aardgasbaten genoemd. Zo n 70% van alle opbrengsten uit aardgaswinning uit kleine velden komt ten goede aan de Nederlandse Staat uit winstafdrachten en belastingen. Staatsopbrengsten uit het Groningenveld zijn nog hoger door de unieke positie van de Staat in deze productie; zo n 85-90% van de opbrengst komt in de staatskas terecht. Door de export van aardgas ontvangt Nederland een extra inkomstenbron van buitenlandse afnemers. Het totaal aan aardgasbaten (inclusief belastingen van gasmaatschappijen) was in ,5 miljard, 9% van de totale Rijksinkomsten. Tot en met 2012 hebben aardgasbaten nominaal al ruim 250 miljard aan de Nederlandse samenleving bijgedragen. Basisinformatie aardgaswinning uit schalie in Nederland 2

3 Industrie en werkgelegenheid De opsporing en winning van aardolie en aardgas hebben Nederland veel werkgelegenheid en investeringen opgeleverd. Bij de Nederlandse olie- en gasbedrijven zijn ruim 3000 werknemers in dienst. Zo n mensen zijn werkzaam bij toeleveringsbedrijven. Daarnaast zijn in de offshore sector nog eens circa mensen werkzaam via aannemers. Bovendien heeft de vondst van aardolie en aardgas bijgedragen aan de ontwikkeling van de Nederlandse industrie, zowel als grondstof als energievoorziening. Veiligheid & toezicht Veiligheid staat bij alle activiteiten van olie- en gasbedrijven voorop. In Nederland bestaat er duidelijke en specifieke wet- en regelgeving voor gaswinning. De overheid, het Staatstoezicht op de Mijnen (SodM), ziet erop toe dat alle regels worden nageleefd. Olie- en gasbedrijven houden zich strikt aan deze specifieke wetten en regels. Dit geldt ook voor de opslag en het transport van chemicaliën en het werken met vloeistoffen onder hoge druk. Gedurende de werkzaamheden zijn altijd medewerkers en andere specialisten op locatie om toezicht te houden en om indien nodig processen bij te sturen. De aangewezen vennootschap De lange geschiedenis van aardgaswinning in Nederland heeft geresulteerd in een uitgebreid stelsel van wet- en regelgeving, met verschillende procedures, toezicht door Staatstoezicht op de Mijnen en een systeem om de opbrengsten voor de Nederlandse Staat te optimaliseren. In dat systeem heeft EBN B.V. een centrale rol. EBN, gevestigd in Utrecht, is actief in het opsporen, produceren en verhandelen van aardgas en olie en is de door de Minister van EZ aangewezen partner voor olie- en gasmaatschappijen (operators) in Nederland. Samen met nationale en internationale olie- en gasmaatschappijen investeert EBN in de opsporing en winning van olie en aardgas en in gasopslagen in Nederland. Daarnaast adviseert EBN de Nederlandse overheid over het mijnbouwklimaat en over nieuwe mogelijkheden voor het benutten van de ondergrond. Het initiatief voor de activiteiten op het gebied van opsporing, ontwikkeling en winning ligt bij nationale en internationale olie- en gasmaatschappijen, de vergunninghouders. EBN investeert, faciliteert en deelt kennis. Daarnaast heeft EBN een belang van 40% in groothandelsmaatschappij GasTerra B.V. De winst die voortkomt uit deze activiteiten draagt EBN volledig af aan de Nederlandse Staat, de enige aandeelhouder. De rol van EBN Wanneer een olie- en gasmaatschappij van de Minister van Economische Zaken een vergunning krijgt voor het opsporen van aardgas kan deze operator er voor kiezen EBN uit te nodigen voor deelname aan de activiteiten. Bij een winningsvergunning is de operator verplicht EBN uit te nodigen voor deelname. Dit is vastgelegd in de Mijnbouwwet. Wanneer EBN deelneemt gebeurt dit doorgaans voor 40% waardoor de opbrengsten voor de Nederlandse Staat worden veiliggesteld. Van de hoeveelheid geproduceerd aardgas is dan 40% van EBN. De opbrengsten van de verkoop van dit aardgas worden afgedragen aan de Nederlandse Staat. Doordat EBN deelneemt in vrijwel alle aardgas- en oliewinning in Nederland, heeft het een unieke overzichtspostitie. EBN heeft dan ook veel kennis van de Nederlandse ondergrond en van best-practices voor aardgaswinning. EBN voert echter niet de operationele activiteiten uit; dit is de taak en verantwoordelijkheid van de olie- en gasmaatschappij. EBN investeert, faciliteert en deelt kennis. Basisinformatie aardgaswinning uit schalie in Nederland 3

4 H2. Opsporing en winning van aardgas Het proces van vergunningverlening Als een gasmaatschappij (operator) in Nederland aanwijzingen heeft van een gasvoorkomen in de ondergrond en interesse heeft om te onderzoeken of het er daadwerkelijk zit, vraagt deze bij de Minister van Economische Zaken een opsporingsvergunning aan. Dit is een vergunning die benodigd is om proefboringen uit te voeren. Bij de proefboring wordt onderzocht of het gas aanwezig is, en ook voldoende aardgas oplevert dat het bedrijf het gasveld economisch kan ontwikkelen. De aanvraag van de vergunning wordt gepubliceerd in de Staatscourant en andere partijen krijgen enkele maanden de tijd om een concurrerende aanvraag te doen. Dan worden de aanvragen gelijktijdig behandeld. In dit vergunningsproces vraagt de Minister van Economische Zaken advies aan TNO over de ondergrond en het aangeboden werkplan, Staatstoezicht op de Mijnen (SodM) in verband met veiligheid, en EBN in verband met de financiële robuustheid van de gasmaatschappij. Alleen als aan deze criteria wordt voldaan zal de vergunning worden verleend. Het bedrijf met het beste plan krijgt de opsporingsvergunning en heeft van de Nederlandse overheid toestemming om proefboringen uit te voeren. Voordat daadwerkelijk een proefboring uitgevoerd mag worden, moet de gasmaatschappij eerst bij een gemeente een aanvraag voor een omgevingsvergunning indienen. Pas als de proefboringen aantonen dat aardgas in economisch winbare hoeveelheden aanwezig is kan de gasmaatschappij de procedure voor een winnings-vergunning starten. Het opsporen van aardgas is de eerste stap in een lang proces, wat uiteindelijk kan leiden tot het winnen van aardgas. Het vergunningstraject, de inspraakperiode, de voorbereidingen en de winning van aardgas is een traject dat een lange periode in beslag neemt. Een aardgasput kan vervolgens enkele tientallen jaren produceren. Opsporing van aardgas uit schalie in Nederland Op basis van geofysische en geologische data en kennis van de Nederlandse ondergrond zijn er vermoedens dat er ook in de Nederlandse ondergrond economisch winbare hoeveelheden aardgas in schalieformaties opgesloten zitten. Om zekerheid te krijgen van de aanwezigheid en produceerbaarheid van aardgas zijn enkele proefboringen nodig vanaf verschillende locaties. Voor Noord-Brabant en Flevoland zijn door de Minister van Economische Zaken vergunningen verleend voor het opsporen van aardgas. Voor Midden-Nederland is een vergunning aangevraagd voor het opsporen van aardgas. Aangezien er maatschappelijke onrust en politieke onduidelijkheid is ontstaan over aardgaswinning uit schalie heeft Maxime Verhagen, toenmalig Minister van EL&I, in 2011 opdracht gegeven tot een onderzoek naar de effecten van schaliegaswinning op mens en milieu. Dit onderzoek is uitgevoerd door Witteveen+Bos en de resultaten zijn in augustus 2013 beschikbaar gekomen. Henk Kamp, huidig Minister van EZ heeft toegezegd vanaf september 2013 nog één tot anderhalf jaar nodig te hebben voor een structuurvisie/planm.e.r. om de meest geschikte bovengrondse locaties in kaart te brengen. Tot deze structuurvisie/plan-m.e.r. wordt gepubliceerd worden vergunningaanvragen naar schaliegas niet in behandeling genomen en zijn proefboringen niet toegestaan. Basisinformatie aardgaswinning uit schalie in Nederland 4

5 H3. Landelijke inpassing van schaliegaswinning Indien er een vermoeden is van een gasveld dan wordt er binnen dat veld geboord naar de beste plek om aardgas uit te produceren. Allerlei factoren spelen een rol bij het zoeken naar de juiste boorlocatie. Denk hierbij aan de kenmerken van het gesteente, maar ook eventuele bovengrondse bebouwing, of de nabijheid van stedelijke en natuurgebieden. De keuze komt na een zorgvuldige procedure en in overleg met provincie en gemeente tot stand. Er wordt bij aardgasprojecten uitvoerig overwogen hoe een aardgasvoorkomen zo goed mogelijk kan worden ontsloten. Bij aardgasvoorkomens in goed doorlatende ondergrondse structuren zullen minder gasputten (buizen) nodig zijn om het aardgas te winnen. Bij moeilijker doorlatende gesteenten zoals schalie zullen er meerdere locaties nodig zijn om het aardgas te ontsluiten. De laag wordt optimaal benut door horizontale boringen in lengterichting van de laag te doen en deze te stimuleren door middel van hydraulisch fracken (voor meer informatie over de techniek, zie hoofdstuk 4). Het aantal bovengrondse boorlocaties kan worden beperkt door grotere afstanden horizontaal te boren. In de figuur hieronder zijn vijf locaties geillustreerd in een fictief landschap, elk in een andere fase van ontwikkeling. Deze lokaties liggen in dit voorbeeld minimaal 2,6 kilometer uit elkaar. Aangezien er van elke locatie meerdere putten kunnen worden geboord welke tot wel 2,5 kilometer kunnen uitstrekken kunnen lokaties ook 5 kilometer van elkaar verwijderd zijn. De locaties worden met ondergrondse gasleidingen met elkaar verbonden. Een compressorstation is nodig om het gas op druk te brengen en geschikt te maken voor het voeren van aardgas in het nationale gasleidingennet van Gasunie. Impressie van landschappelijke inpassing van locaties waaruit aardgas uit schalie wordt gewonnen of waar werkzaamheden worden verricht. In deze impressie zit zo n 2,6 kilometer tussen de boorlocaties. Deze afstand kan in de werkelijkheid varieren tussen de 2 en 5 kilometer. Basisinformatie aardgaswinning uit schalie in Nederland 5

6 Levenscyclus van een schaliegas boorlocatie Een boorlocatie is één tot anderhalf hectare groot (anderhalf tot twee voetbalvelden). Deze is bedekt met vloeistofdicht asfalt en er staat een hek omheen. Speciale hoekbakken vangen hemelwater op en dienen als veiligheidsmaatregel om eventuele andere vloeistoffen op te vangen. Deze vloeistoffen worden dan onderzocht, verwerkt en gerecycled. Boorfase Wanneer de put de olie- of gashoudende laag heeft bereikt, wordt de put afgewerkt en worden de nodige veiligheidssystemen aangebracht. De boortoren wordt afgebroken en de activiteiten rond de locaties worden verwijderd. Bij gaswinning uit moeilijk doorlatende gesteenten zoals schalie wordt fracking technologie toegepast. Winningsfase Als aardgaswinning wordt gestopt op een locatie wordt deze opgeruimd. De put wordt diep onder de grond afgesloten en enkele honderden meters van de gasput verwijderd. De bovengrondse bebouwing wordt afgebroken en de locatie wordt in oorspronkelijke staat teruggebracht en kan het land weer worden gebruikt voor andere doeleinden. Aanleg boorlocatie Op het terrein is er sprake van mobiele kantoren, vrachtwagens, een stelsel van buizen en een boortoren. Deze installaties zijn tijdelijk en alleen nodig om de put te boren (zie ook hoofdstuk 4). Dit proces duurt zo n 2 tot 3 maanden. Gedurende deze tijd is er sprake van aan- en afvoer van materieel, verlichting en beperkte geluidsproductie. Frackfase Nadat de aardgasput is getest en er tot winning wordt overgegaan blijft er op de locatie een stuk asfalt over met een afsluiter op de nieuw geboorde put, de christmas tree. Ook kan er sprake zijn van enkele geruisloze behandelingsinstallaties. Met landschappelijke inpassing wordt de visuele impact zoveel mogelijk beperkt. Opruimen Basisinformatie aardgaswinning uit schalie in Nederland 6

7 Impressie van een boorlocatie van 300 meter afstand Boorlocatie (gedurende 2 tot 3 maanden) Voorbeeld van een locatie in de VS waar aardgas uit schalie wordt geproduceerd Basisinformatie aardgaswinning uit schalie in Nederland 7

8 H4. Aardgaswinning en technieken Seismisch onderzoek Seismiek is een techniek waarbij door middel van geluid en echo de diepe ondergrond in kaart kan worden gebracht. Tegenwoordig kan met 3D-seismiek op computers een driedimensioneel beeld van de diepe ondergrond verkregen worden die in detail laat zien hoe aardlagen verlopen en waar breuklijnen liggen. Op basis van deze informatie kan men een schatting maken van de aanwezigheid en de eventuele omvang van de gasvoorraad maar ook een boorplan maken om zo veilig mogelijk naar het gashoudende gesteente te boren. Op basis van deze gegevens vragen gasmaatschappijen opsporingsvergunningen aan voor proefboringen. Het boorproces 1 Voor aardgaswinning is het doen van een boring noodzakelijk. De boorkop vergruist het gesteente terwijl boorvloeistof gebruikt wordt om de boor te koelen, het boorgruis naar de oppervlakte te brengen en het ongecontroleerd toestromen van gassen of vloeistoffen naar de put te voorkomen. Men begint met een grote diameter beitel en na enkele honderden meters geboord te hebben plaatst men een stalen buis (casing) in het boorgat die met cement aan de buitenkant met het gesteente wordt dichtgemaakt. Zo boort men verder als een omgekeerde telescoop naar het diepste punt. De boorkop kan ook horizontaal boren. De boorkop maakt in dit geval geleidelijk een bocht om in de lengte van de aardlaag verder te boren, enkele kilometers zijn mogelijk. Dit is om het contact met de aardlaag te vergroten zoals nodig is bij bijvoorbeeld schalie, of om aardgas te bereiken dat ver van de boorlocatie ligt. Een aardgasput Een gasput in Nederland bestaat vaak uit 3 of 4 verbuizingen. De eerste verbuizing gaat meestal tot een diepte van ongeveer 600 meter. In Nederland zit het zoete grondwater tot ongeveer een diepte van 300 meter. Dit houdt in dat het grondwater en het aardgas met drie of vier lagen staal en cement wordt gescheiden. Trapsgewijs wordt de verbuizing geïnstalleerd. De laatste verbuizing reikt tot in het reservoir, welke kilometers diep kan liggen 2. De verbuizingen worden in cement gegoten en getest voordat deze in gebruik wordt genomen. 1 In de bijlage is het boorproces schematisch weergegeven 2 Boordiepte hangt af van de doelformatie. Enkele voorbeelden; Het Groningenveld ligt op meter diepte, de Posidonia schalielaag bevindt zich in Nederland op een diepte van zo n tot meter. Basisinformatie aardgaswinning uit schalie in Nederland 8

9 Fracking technologie Schaliegas is aardgas dat zit opgesloten in kleisteen, een moeilijk doorlatend gesteente. Om deze reden wordt na het horizontale boren in het gesteente de formatie gestimuleerd om doorlaatbaatheid te verhogen. Dit gebeurt met zogenaamde fracking technologie. Deze techniek wordt in Nederland sinds de jaren 50 toegepast in reservoirs die moeilijk gas doorlaten. In Nederland is deze techniek al meer dan 200 keer toegepast, op land en op zee. Bij deze fracking technologie wordt vloeistof onder hoge druk via de boorput in een gasveld gepompt. Door de hoge druk worden op gecontroleerde wijze plaatselijk breuken gemaakt in het aardgas houdende gesteente op circa drie kilometer diepte. In de bijlage is een schematische weergave gegeven van het boor- en frackproces. Frackvloeistof De compositie van de vloeistof wordt samengesteld afhankelijk van eigenschappen van het doelgesteente, maar bestaat voor het grootste deel uit water (± 90-95%), een deel uit kleine keramische korrels of zand (± 5-10%) en chemicaliën (± <1-2%). De hoeveelheid vloeistof is afhankelijk van de lengte van het horizontale deel van de boring, voor een typische aardgasput van enkele kilometers is dat zo n 10 miljoen liter vloeistof. De (zand)korrels blijven als opvulmiddel in de scheurtjes achter. Zij houden de gecreëerde breuken open zodat het gas beter naar de boorput kan stromen. De vloeistof die onder hoge druk wordt geïnjecteerd in het gasveld bevat naast water en (zand)korrels ook een aantal chemicaliën. De exacte samenstelling van de vloeistof verschilt per doelgesteente, dit is maatwerk. De chemicaliën worden toegevoegd om wrijving te verminderen die ontstaat wanneer het zand de formatie in wordt gevoerd, bacteriegroei te voorkomen, zwelling van de kleilaag of corrosie tegen te gaan en de gewenste dikte of zuurgraad (ph) te bereiken. Deze chemicaliën worden ook in veel andere industrieën gebruikt en vallen onder de Europese verordening voor chemische stoffen (REACH). Op is meer te lezen over welke chemische stoffen worden gebruikt bij het fracken. Zo n 10-30% van de vloeistof komt weer terug uit het gasveld waarna het in een gesloten systeem wordt opgevangen en wordt gerecycled of verwerkt door een gecertificeerd waterzuiveringsbedrijf, de rest blijft achter in het gesteente. De olie- en gasindustrie voldoet aan Europese en Nederlandse wet- en regelgeving en valt onder toezicht van Staatstoezicht op de Mijnen. Basisinformatie aardgaswinning uit schalie in Nederland 9

10 Bijlage Infographic Ontsluiten van moeilijk winbaar gas 3 3 De figuur is schematisch en is niet op schaal Basisinformatie aardgaswinning uit schalie in Nederland 10