Herman Damveld
De Nederlandse Aardolie Maatschappij (NAM) heeft van het Ministerie van Economische Zaken toestemming nodig om gas te winnen uit het Groningen-veld.
Sinds de aardbeving in het Groningse Huizinge in 2012 moet de NAM aan EZ veel gedetailleerder data verstrekken over de gevolgen van de gaswinning dan daarvoor. NAM is daarom bezig het meet- en monitoringsnetwerk uit te breiden. Geofoons – gevoelige seismische sensoren die hele lichte trillingen kunnen registreren – vervullen daarbij een belangrijke rol.
Voor de bepaling van de mate van bodemdaling wordt onder andere gebruik gemaakt van opnames van de satelliet Radarsat-2. Ook zijn er twaalf permanente gps-stations geïnstalleerd boven en rond het Groningen-veld. De Radarsat-2 en gps-meetgegevens worden met elkaar vergeleken. Daarnaast vindt ter controle nog waterpassing plaats. Bij tweehonderd gebouwen zijn sensoren aangebracht om de ernst van aardbevingen aan het oppervlak te meten.
Voor onderzoek naar aardbevingen door gaswinning wordt sinds 1995 een netwerk van tien boorgatseismometers en achttien versnellingsmeters gebruikt. Dit meetnetwerk, dat eigendom is van het KNMI en ook door die instantie wordt beheerd en onderhouden, kan nu alle aardbevingen met een sterkte van 1,5 of hoger op de schaal van Richter registreren.
‘Binnenkort nemen we bij zestig boorgaten van 200 m diepte telkens één versnellingsmeter aan de oppervlakte en vier geofoons op telkens een verticale afstand van 50 m in bedrijf,’ stelt Läslo Evers, hoofd Vakgroep Seismologie en Akoestiek van het KNMI. ‘Met deze apparaten, die zowel horizontaal als verticaal kunnen meten, hebben we een dicht netwerk, zodat we veel beter kunnen weten op welke locatie en welke diepte ook kleinere aardbevingen gebeuren. We automatiseren het netwerk bovendien, zodat we snel antwoord kunnen geven op vragen.’
Hij voegt eraan toe: ‘We zullen ook meer inzicht krijgen in grondversnellingen aan het aardoppervlak. Een zand- of kleilaag reageert op zijn eigen manier, waardoor eenzelfde beving verschillende gevolgen kan hebben. Met het nieuwe meetnetwerk kunnen we de bewegingssnelheid en de versnelling van het aardoppervlak beter bepalen. Hiermee kun je een beter beeld krijgen van de gevolgen van een beving aan het oppervlak. We gaan de grondÂversnellingen van de afzonderlijke aardbevingen publiceren. Gegevens over grondversnellingen zijn ook van belang voor richtlijnen voor bouw en renovatie.’
Er is onzekerheid over de exacte diepte waarop aardbevingen ontstaan. Deskundigen nemen als meest waarschijnlijk aan dat aardbevingen ontstaan op dezelfde diepte als de gashoudende laag. Om daar meer over te weten te komen, heeft de NAM een tijdelijke meetopstelling met geofoons geplaatst op 3.000 m diepte in twee reeds bestaande observatieputten: Stedum-1 en Zeerijp-1. Deze twee locaties zijn gekozen vanwege het grote aantal lichte aardbevingen dat hier plaatsvindt.
Uit eerste analyses blijkt dat de meetresultaten zeer complex zijn. Jan van Elk, werkzaam bij de NAM en verantwoordelijk voor het meet-en studieprogramma, legt uit: ‘Dat heeft te maken met de geologie ter plekke. Vlak boven het gashoudende gesteente zijn bijvoorbeeld twee
anhydrietlagen. De trillingen als gevolg van de aardbevingen planten zich in die lagen sneller voort dan in andere lagen. Zo krijgen de geofoons een signaal dat moeilijk te ontwarren is.’
Van een nieuw boorgat bij Zeerijp tot op 3.000 m diepte verwacht Van Elk betere resultaten. ‘Het boorgat is afgewerkt met een in de ondergrond vast gecementeerde buis waarin in de geofoons worden geplaatst. De geofoons willen we mechanisch hard aan het gesteente koppelen, zodat trillingen in het gesteende door aardbevingen zo direct mogelijk worden overgedragen op de geofoon. Dat kon bij de twee bestaande observatiepunten minder goed. In de nieuwe put, gemaakt bij Zeerijp, kunnen de geofoons over een lengte van 560 m goed worden vastgeklemd.’
Vanaf dezelfde bovengrondse locatie wordt een tweede put geboord, ondergronds liggen de twee putten ongeveer 2.000 m uit elkaar. De hoeken waarover de NAM metingen kan doen zijn groter en zo krijgt het bedrijf meer inzicht in de diepte en de locatie waarop aardbevingen zich voordoen. ‘Het is dan alsof je met twee ogen de diepte in kunt kijken’, besluit Van Elk.
