Amerikaanse onderzoekers hebben een nieuwe techniek ontwikkeld waarmee ze verborgen olie uit schaliegesteente naar boven kunnen halen, simpelweg door er CO2 in te pompen.
De methode werd ontwikkeld aan Pennsylvania State University, en zorgt volgens de onderzoekers voor een productiestijging tot wel 15% in bestaande schalievelden. Dat is opvallend hoog voor een sector waar elke procent extra al een verschil maakt.
Volgens de studie, gepubliceerd in FUEL, werd de aanpak succesvol toegepast in de Eagle Ford Shale in Texas. Daar bleek de workflow niet alleen aanzienlijk meer olie naar de oppervlakte te brengen, maar tegelijkertijd ruimte te bieden voor langdurige opslag van CO2 in de diepe ondergrond.
Slimme upgrade van een oude techniek
Centraal in de nieuwe workflow staat cyclic CO2 injection – in de olie-industrie beter bekend als CO2 huff-n-puff. Ze pompen CO2 onder hoge druk de grond in en sluiten de put tijdelijk af, zodat het gas in het gesteente kan ‘inweken’ en zich mengt met de aanwezige olie. Die olie verandert hierdoor van samenstelling, zwelt op en wordt mobieler, waardoor het later gemakkelijker kan worden gewonnen.
Wat de onderzoekers van Penn State anders doen, is het optimaliseren van de injectieparameters. Door vooraf slim te modelleren bepalen ze precies hoeveel CO₂ ze bij welke druk in een bepaald reservoir moeten injecteren – en welke combinatie het meeste effect oplevert. Het is, kort gezegd, een digitale workflow die voorkomt dat operators moeten gokken met druk, doorlooptijd en injectievolumes.
Verborgen olie
Schaliegesteente lijkt in zekere zin op een spons: het bevat ontelbare kleine poriën op nanoschaal die zich vullen met olie, maar die olie komt er zonder hulp nauwelijks meer uit. CO2 fungeert in dit proces als “olie-ontgrendelaar”. Het gas dringt ver het gesteente binnen, verruimt de poriënstructuur, mengt zich met lichte koolwaterstoffen en forceert de olie als het ware uit de rotsspons naar de productieput.
Vooral diepe reservoirs met een lage gas-olieverhouding (“black oil”) blijken zeer gevoelig voor deze aanpak. In dat type gesteente zorgt CO2 niet alleen voor drukopbouw, maar juist voor die cruciale menging die de productie extra verhoogt.
Olie winnen én CO2 opslaan
Wat de methode extra interessant maakt, is dat een deel van de geïnjecteerde CO2 permanent in de ondergrond achterblijft. De techniek combineert dus enhanced oil recovery (EOR) met een vorm van carbon capture and storage (CCS). Hamid Emami-Meybodi, hoofdauteur van de studie, noemt het dan ook “een van de beste recyclingsystemen in de industrie”.
Kans voor Europa?
In de Verenigde Staten is schalieolie de afgelopen tien jaar verantwoordelijk geweest voor recordproducties, maar inefficiënties in de winning laten volgens de Amerikaanse Energy Information Administration (EIA) vaak tot 90% van de olie in de ondergrond achter. Met de nieuwe workflow lijkt het mogelijk om een deel van die “slapende” capaciteit alsnog te ontsluiten, zónder nieuwe velden te hoeven aanboren.
De grote vraag is nu of Europese operators deze techniek durven te omarmen. Want een methode die zowel olieproductie verhoogt als CO2 permanent opslaat, kan voor de energietransitie precies de balans bieden tussen security of supply en emissiereductie.
