Herman Damveld
De snelste manier om zowel het aantal als de zwaarte van de aardbevingen in het meest risicovolle noordelijke deel van het Groningen-veld te verminderen, is de injectie van stikstof. Dit gaat verdere drukdaling tegen en neemt een hoofdoorzaak van de aardbevingen weg.
De belangrijkste oorzaak van de aardbevingen in het Groningen-veld is de drukdaling van aanvankelijk 350 bar naar 70 tot 90 bar nu. De problemen begonnen bij ongeveer 200 bar. Om een verdere drukdaling door de gaswinning tegen te gaan heeft de Overleggroep Groningen 2.0 een plan op hoofdlijnen gemaakt. Deze groep, voornamelijk bestaande uit ingenieurs, pleit voor hernieuwd onderzoek naar stikstofinjectie om de druk in het aardbevingsgebied blijvend te stabiliseren. Ze bespreken dit plan met de betrokken instanties, opdat het opgenomen kan worden in het nieuwe aardgasbeleid dat minister Wiebes van Economische Zaken en Klimaat eind maart naar de Tweede Kamer zal sturen.
De drijfveer achter het plan is volgens ingenieur Margriet Kuijper, een van de deelnemers aan de Overleggroep, ‘de overtuiging dat aantallen en zwaarte van de aardbevingen in Groningen aanzienlijk kunnen afnemen door productievermindering én door het volume van het aardgas dat dan nog gewonnen wordt, te compenseren door het gelijktijdig bijvullen met hetzelfde volume aan stikstof. Door deze stikstofinjectie treedt er stabilisatie of handhaving van de druk in het gasveld op.’
De Overleggroep stelt de bouw voor van een stikstoffabriek aan de Eemshaven of bij Delfzijl. Stikstof zit in de lucht. Het uit de lucht halen van stikstof gebeurt bij hele lage temperatuur (zo’n -196 °C). Om de lucht zo ver af te koelen is elektriciteit nodig, bijvoorbeeld uit een gascentrale. Ter toelichting: om de drukdaling door gewonnen gas te compenseren is ongeveer 4 % nodig van de energie die het gewonnen gas bevat. De bestaande stikstoffabrieken in Nederland gebruiken zo’n 270 miljoen kWh per jaar.
‘Bij 12 miljard m3 worden de aardbevingen die bij 24 miljard m3 in één jaar zouden optreden verspreid over een periode van twee jaar. Ook de zwaardere bevingen kunnen dan nog optreden. Het aantal bevingen, zowel lichte als zware, per miljard m3 gasproductie – dus niet per jaar – blijft toenemen naarmate de druk in het veld verder afneemt.’
‘In onze oorspronkelijke plannen komt alleen een stikstoffabriek in de Eemshaven of bij Delfzijl. Daarmee kunnen synergieën met andere industrieën optimaal benut worden, ook nadat de gaswinning gestopt is. Als besloten wordt om ook in Zuidbroek stikstof te produceren, is mogelijk minder nodig in de Eemshaven.’
‘Gasinjectie in bijna lege gasvelden is wereldwijd al veel vaker gedaan. Daarbij ging het om injectie van zowel aardgas, stikstof als CO2. Dat is ook gebeurd in velden die seismische activiteit hebben laten zien tijdens de winning van gas, zoals bij Bergermeer bij Alkmaar. Er zijn ons geen voorbeelden bekend van voelbare bevingen bij dit soort injecties. De angst voor zogenaamde injectiebevingen komt met name doordat wereldwijd wel zogenaamde injectiebevingen zijn opgetreden bij de injectie van water en/of bij condities waarbij de druk boven de oorspronkelijke druk van het reservoir (zoals een gasveld) is gekomen. Stikstofinjectie in Groningen zou ver beneden de oorspronkelijke druk plaatsvinden.
De belangrijkste eerste stappen die we voorstellen zijn reservoir- en geomechanische studies om de hoeveelheid stikstofinjectie te bepalen die per gebied nodig is. Ook zijn studies nodig over hoe men de ondergrondse druk, verdeeld over het hele veld, zo constant mogelijk kan houden, en om de meest geschikte injectieputten vast te stellen. Eventueel kunnen ook injectietests uitgevoerd worden.’
‘Dat hangt af van het niveau van de gaswinning. In principe is in volume bijna net zoveel stikstof nodig als er aan aardgas uitgehaald wordt. Dan gaat de drukdaling en verdere compactie, de samendrukking van de zandsteenlaag waarin het aardgas zich bevindt, naar nul. Na het einde van de gaswinning uit Groningen kan het bijvullen van stikstof een aantal jaren doorgezet worden, zodat ook dan de kans op bevingen zo klein mogelijk wordt gehouden. Vooral in het noorden is dat risico aanwezig omdat de druk in het zuiden – waar nu aardgas wordt gewonnen – lager is dan in het noorden. Na het stoppen van de gaswinning zal gas blijven stromen naar het zuiden totdat de drukken gelijk zijn. Hierdoor daalt de druk in het noorden van het gasveld nog langere tijd door. Dat kun je voorkomen door wat langer stikstof te injecteren.’
‘Dat is inderdaad een alternatieve optie, die ook in het onderzoek waarvoor wij pleiten bestudeerd zou kunnen worden, bijvoorbeeld als dit sneller kan dan het bouwen van een stikstoffabriek. Dan kan aardgas geïnjecteerd worden totdat de stikstoffabriek klaar is. In feite wordt dan ondergronds het hoogcalorisch gas omgezet in laagcalorisch gas.’
‘Dat klopt, dat was in 2014 toen de productie nog rond de 40 miljard m3 per jaar was. Om op dat niveau van gaswinning drukhandhaving te bereiken is bijna niet te doen. Dat geeft enorm hoge kosten, veel impact, ook op het landschap, en verlies van reserves. Met de geplande vermindering van de gaswinning naar 12 miljard m3 is het project veel kleiner en efficiënter geworden: er zijn bijvoorbeeld geen nieuwe putten meer nodig, bestaande putten voor de gaswinning kunnen omgebouwd worden tot injectieputten. In het oude plan werd uitgegaan van 23 nieuwe putten.’
‘Bij volledige drukcompensatie kan waarschijnlijk voorkomen worden dat het risico weer oploopt boven de nu geldende veiligheidsnorm, die volgens het SodM tijdelijk bereikt wordt bij de reductie van de winning uit het Groningen-veld naar 12 miljard m3. In theorie is dan geen versterking meer nodig. Mogelijk is een eerste stap om versterken meer vrijwillig te maken. Wanneer bewezen is dat het op peil houden van de druk werkt, kan het versterkingsprogramma gestopt worden. Het duurzaam maken van huizen en gebouwen zou overigens wel door moeten en kunnen gaan.’
