Rtvnoord bericht dat het wel door gaswinning komt

http://www.rtvnoord.nl/nieuws/nieuws.asp?pid=99473

laten we het hopen.

Omdat ik, en ik vermoed ook anderen geïnteresseerd zijn in het proces achter deze bevingen door gaswinning heb ik even war research gedaan. Het is een beste lap tekst. Succes
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Lichte Aardschokken bij Gaswinning

Dat bodemdaling optreedt bij mijnbouwkundige activiteiten en ook bij gaswinning is een bekend gegeven. Boven diverse grotere gasvelden zullen uiteindelijk tientallen cm bodemdaling optreden. Sinds een jaar of negen wordt de bevolking in het, voorheen seismisch zeer rustige, noorden van het land echter ook regelmatig opgeschrikt door lichte aardschokken. Sinds december 1986 hebben zich daar ruim 60 van deze aardschokken voorgedaan. In het begin was de relatie met de gaswinning nog onzeker. Nu is het duidelijk dat de ondiepe aardschokken, die in de directe omgeving van oudere, producerende gasreservoirs voorkomen, veroorzaakt worden door de gaswinning. Gaswinning beïnvloedt immers aanzienlijk de spanningsverdeling rondom het veld. Als in een enkel geval in de buurt ook nog zoutwinning plaatsvindt kan dat een mede-oorzaak zijn. Ook in andere landen treden aardschokken bij gaswinning op en eveneens op het continentale plat. Zo deed zich daar, volgens de British Geological Survey (1), op 2 mei 1995, een aardschok voor met een lokale magnitude van 3.4 op de schaal van Richter. De beving vond plaats in het zuidwestelijke deel van het Leman gasveld, 65 km ten noord-oosten van Great Yarmouth. De diepte van de beving was 2.3 km en het betreft hier een gasveld in de Rotliegend formatie, net als in Groningen. Omdat Nederland een van de grootste gasproducenten ter wereld is, zeker wat betreft produktie in dicht bewoonde gebieden, verdient deze problematiek vanuit de optiek van de bodembescherming onze aandacht.

Onderzoek
Onderzoek naar de relatie tussen gaswinning en aardbevingen is uitgevoerd door de Begeleidingscommissie Onderzoek Aardbevingen (BOA), op verzoek van de ministers van Economische Zaken en Verkeer en Waterstaat. (1993) De conclusies luidden "In algemene zin is de relatie tussen de vele lichte aardschokken en de gaswinning aannemelijk en voor geen enkel gasveld kan het optreden van aardbevingen t.g.v. gaswinning worden uitgesloten. Statistisch gezien is de maximaal te verwachten magnitude van aardbevingen in Noord-Nederland 3.3 op de schaal van Richter. De kans op een dergelijke aardschok is verwaarloosbaar klein en als gevolg van de maximaal te verwachten aardbeving, bestaat zelfs in het ongunstigste geval slechts een kleine kans op lichte schade aan bouwwerken in een beperkt gebied rond het epicentrum. Noch het aantal bevingen in Noord Nederland, noch de sterkte ervan hoeft aanleiding te zijn tot enige verontrusting." (2) Een seismisch observatie-netwerk is inmiddels op advies van de commissie geïnstalleerd.

_{Figuur 1: Mogelijke verschuivingen langs breuken in het Eleveld Gasveld.
Vijf lichte aardschokken hebben zeer dicht bij breuk F2, tussen 3000-3500 m diepte, plaatsgevonden.}

Samendrukking van reservoirs en lokale breukaktivering

Bij gasonttrekking daalt de gasdruk in het z.g. reservoirgesteente. Omdat de omgevingsdruk van het omringende gesteente ongeveer gelijk blijft, wordt het reservoir samengedrukt, z.g. compactie. Een ondergronds gasreservoir van bijv. 150 m dikte kan door de drukdaling tijdens de produktie, tientallen cm samendrukken. Wanneer aan de rand van een reservoir een breuk ligt kunnen zich daarop schuifspanningen opbouwen en kleine verschuivingen van een paar cm plaatsvinden. Wanneer de beweging plotseling plaatsvindt is er sprake van een aardschok. Het effect is natuurlijk veel sterker als er al grote, natuurlijke schuifspanningen op die breuk aanwezig zijn. Ook complexere geometrieën zijn gevoelig voor lokale breukaktivering. Een analyse van de lichte aardbevingen bij het Eleveld reservoir (Drenthe) is als deelonderzoek voor de BOA uitgevoerd door Roest en Kuilman(3,4). Met reken- modellen is een gevoeligheidsanalyse gemaakt, waaruit blijkt welke combinaties van breuken en reservoirs gemakkelijk gereaktiveerd kunnen worden. Eén combinatie is gevonden waarbij de randeffecten van twee kleine reservoirdelen elkaar versterken. In het Eleveld reservoir bleek een dergelijke situatie (bij breuk F2) aanwezig en vijf lichte aardschokken hebben zich juist daar voorgedaan (figuur 1).


_{Figuur 2: Doorsnede van de zoutpijler Hooghalen met de hypocentra bij het Eleveld reservoir.}

Reaktivering van ondiepe breuken en invloed van zoutstructuren
Ook ondiepe breuken, bijv. halverwege het reservoir en de oppervlakte kunnen gereaktiveerd worden. Spannings-veranderingen door gasonttrekking kunnen seismische (en aseismische bewegingen) langs breuken veroorzaken. Omdat de aardschokken dan relatief ondiep optreden kunnen ze een relatief grote uitwerking hebben op een klein gebied aan de oppervlakte. Een voorbeeld hiervan is de beving Middelstum III, van 30 juli 1994, waarbij volgens het KNMI het hypocentrum op ca 800 m diepte gelegen was. Typisch in Noord-Nederland is dat zich, boven veel gasvelden, dikke pakketten steenzout bevinden. Hieruit zijn zoutkussens en zoutpijlers ontstaan, die door hun vroegere of recente stijging rek in het bovenliggend gesteentepakket veroorzaken. Op een aantal plaatsen zijn opwaartse bewegingen van zoutstructuren van gemiddeld 0.01 tot 0.1 mm per jaar mogelijk. Het afdekkende gesteentepakket wordt daardoor, in de geologische tijd gezien, uitgerekt. Breuken die daarin aanwezig zijn, kunnen naar verwachting, relatief gemakkelijk door menselijke activiteit gereaktiveerd worden. In de buurt van de zoutpijler van Hooghalen heeft zich in 1987 op ca 1500 m diepte een aardschok voorgedaan. De zoutpijler van Hooghalen ligt 2 km van het gasveld Eleveld, op de rand van de invloedssfeer van de bodemdaling. Daarom is volgens mij de schok van 1987 veroorzaakt door de spannings-veranderingen t.g.v de gasonttrekking, in combinatie met de aanwezigheid van de zoutpijler. De bevolking bij Hooghalen gaf signalen af dat juist in het gebied met de complexe breukstructuur, boven de zoutpijler, (zie figuur 2) lokale bodemdalings-verschijnselen geconstateerd werden. Door T.U. Delft is recent een klein meetnet met vaste punten geïnstalleerd om eventuele bodembewegingen op langere termijn kritisch te kunnen volgen.


_{Figuur 3: Drie-dimensionaal model van het zuid-oostelijk deel van het Bergermeer gasveld.
De twee 'Alkmaar'-bevingen vonden plaats op de breuk midden in het reservoir.}

Reservoirgebonden aardschokken bij Alkmaar
In 1994 werd de omgeving van Alkmaar opgeschrikt door twee aardschokken, in het Bergermeer veld. Deze "tweeling-bevingen" op 6 aug. resp. 21 sept. hebben daar volgens het KNMI (5) kort na elkaar op een breuk in het reservoir plaatsgevonden. Hier is dezelfde, voor lokale breukaktivering zeer gevoelige, geometrie aanwezig als in het Eleveld reservoir (figuur 3). Zeer waarschijnlijk waren op de plaats van de bevingen ook natuurlijke, tektonische spanningen geconcentreerd. Door het KNMI(5) werd geconcludeerd dat "uit het totaal van de waarnemingen en de bepalingen naar voren komt dat de verbinding met de gaswinning vrijwel zeker is." Het KNMI concludeerde, mede op basis van ervaringen elders, "dat volgende bevingen niet uitgesloten en zelfs waarschijnlijk zijn."Het deel van de breuk, dat zeer gevoelig is voor lokale breukaktivering, lijkt echter beperkt. (ca één à anderhalve km). Naar verwachting zijn de spanningen over het kritieke stuk van de breuk door de twee schokken sterk verminderd.

Risico's bij ondergrondse gasopslag
Er zijn plannen ontwikkeld om in het dichtbij gelegen Alkmaar veld ondergronds gas op te slaan. Hoewel de velden dicht bij elkaar liggen, zijn de mogelijke mechanismen voor het veroorzaken van aardschokken bij gasopslag in het Alkmaar veld sterk verschillend van die bij gaswinning in het Bergermeer veld. Het Alkmaar veld is kleiner en minder dik. De geometrie is anders en de compactie is slechts een fractie van die van het Bergermeer veld. Tot nog toe hebben zich in het veld ook geen (voelbare) aardschokken voorgedaan. Literatuuronderzoek leverde op dat bij gasopslag zeer kleine bewegingen, gepaard gaande met microseismiciteit, niet uitgesloten kunnen worden, maar er zijn geen aanwijzingen gevonden dat ergens, in vergelijkbare situaties, voelbare aardschokken door gasopslag veroorzaakt zijn. Vloeistofinjectie, vooral in tektonisch actieve gebieden in het buitenland, kan wel voelbare aardschokken veroorzaken. Voor de stabiliteit van het Alkmaar veld lijkt met name de aanwezigheid van de grote, voor Noord-Holland zo kenmerkende, breukstructuren vanbelang. Risico's voor waarneembare aardschokken als gevolg van het inrichten van een Piek Gas Installatie (P.G.I.) bij het gasveld Alkmaar worden door Logan e.a. gering geacht (6). Door o.a. zorgvuldige bewaking van de injectiedrukken en seismische monitoring wordt aanbevolen de kans op aardschokken nog verder te verminderen. Over de seismische risico's bij de gasopslag in Norg en in Grijpskerk zijn geen diepgaande studies voorhanden. Mede gezien de aanwezigheid daar van dikke lagen afsluitend steenzout, vallen de risico's voor aardbevingen bij gasopslag hier waarschijnlijk binnen de grenzen van de risico's van de gaswinning in het algemeen.

Seismisch risico in Noord Nederland
Voor de optredende aardschokken in het Groningen veld, de rest van Noordoost Nederland en rondom Alkmaar zijn door het KNMI maximale magnitudes bepaald van respectievelijk 3.3, 3.4 en 3.6 (de Crook e.a. 1995) (7). In het gebied van het Groningen veld wordt geringe niet structurele schade aan gebouwen mogelijk geacht. Voor het gebied bij Alkmaar wordt bij een eventuele aardschok matige niet-structurele schade en lichte structurele schade mogelijk geacht.De specifieke risico's voor speciale bouwwerken als de hoge-flux onderzoeksreactor van Petten, bij kwetsbare historische panden of opstellingen van gevoelige telecommunicatie apparatuur, worden hier niet verder uitgewerkt. Evenmin wordt ingegaan op het mogelijk uitvallen van bijv. de elektriciteitsvoorziening, wat een oorzaak kan hebben in een combinatie van verschillende effecten, in gang gezet door de aardschok. Op een beperkt aantal plaatsen blijkt, bij de tot nu toe opgetreden aardschokken, met een geringer dan maximaal te verwachten magnitude, ook lichte schade aan bebouwing te zijn ontstaan. Bij de aardschokken bij Alkmaar hebben totaal ca 170 mensen aangegeven een of andere vorm van lichte schade te hebben geconstateerd. Het KNMI (5) heeft daar alleen meldingen geïnventariseerd en geen beoordeling gemaakt. Wanneer een beving erg ondiep plaatsvindt (bijv. 1 km) is het begrijpelijk dat in een klein gebied lichte schade optreedt. Ook een diepere aardschok (bijv. 3 km) kan m.i. incidenteel, in bijzondere geologische omstandigheden, een lichte schade veroorzaken met name in reeds bestaande zwakke plekken in bouwkundige constructies. Een aardschok is dan de "trigger", de druppel die de emmer doet over lopen.

_{Bron: Hans Roest 2005}