Bodemdaling en bevingen door gas- en zoutwinning Dr. K

Presentatie over: "Bodemdaling en bevingen door gas- en zoutwinning Dr. K"— Transcript van de presentatie:

1 Bodemdaling en bevingen door gas- en zoutwinning Dr. K
Bodemdaling en bevingen door gas- en zoutwinning Dr. K. van Thienen-Visser

2 Ondergrondse activiteiten in Fryslân
Zoutwinning (Barradeel cavernes, Havenmond in Waddenzee) Gaswinning Beëindigd (grijs): o.a. Harlingen, Akkrum, Rauwerd, Suawoude, Bozum, Metslawier Productie (groen): o.a. Blija-Ferwerderadeel, Blija-Zuid, Blija-Zuidoost, Leeuwarden-Nijega, Tietjerksteradeel, Opeinde-Zuid, Langezwaag, Nes, Moddergat, Ameland Productie binnen 5 jaar (lichtgroen): Woudsend, Oppenhuizen, Ternaard Bron: Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

3 Algemeen (o.a. oorzaken, meten, voorspellen, effect)
inhoudsopgave Bodemdaling Algemeen (o.a. oorzaken, meten, voorspellen, effect) Bodemdaling in Friesland Bevingen Algemeen (o.a. oorzaken, meten, voorspellen) Bevingen in Friesland Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

4 Oorzaken van bodemdaling
gaswinning Ondiepe oorzaken: Verandering grondwaterpeil Inklinking veen en klei Gaswinning in Nederland: Doorgaans zandsteen Harlingen gasveld in kalksteen Deltares Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

5 meten van bodemdaling Door: Peilmerken GPS InSAR
Elke winningsplan heeft een meetplan Met informatie over meten (methode, frequentie en bereik) Resultaten van meetcampagnes: Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

6 Voorspellen bodemdaling
In winningsplan ( Voorafgaand aan productie: eenvoudig model ivm grote onzekerheden: Precieze omvang gasveld Samendrukking van gesteente Tijdens productie: complexer model, kleinere onzekerheden door toetsing aan gemeten bodemdaling en gasproductie Materiaalgedrag steenzout en kalk extra lastig, hierdoor in verleden onderschatting van bodemdaling ‘kruip’ processen komen langzaam op gang en kunnen pas na jaren monitoring worden gezien Laboratorium proeven om ‘kruip’ gedrag te meten duren lang (maanden) Afwijkingen van bekend gedrag zijn aanleiding voor extra studies Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

7 Effect bodemdaling gaswinning
Geleidelijke bodemdalingskom Verschil in bodemdaling over een huis is klein (mm) Mogelijke uitzonderingen: ondiepe bodemdaling asymmetrische bodemdalingskom Zoutwinning Verschil over een huis van 10 m ~0,1 mm Zie andere presentaties Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

8 Zoutcavernes Vervorming rond zoutcavernes Steenzout:
Kan niet samendrukken (zoals poreus gesteente) Kan wel vervormen onder spanning (‘zoutkruip’) Steenzout beweegt (‘kruipt’) richting de zoutcavernes: convergentie Winning Frisia: balans tussen zoutproductie en toestroom ‘nieuw’ zout. Zodra winning stopt en de druk in de cavernes oploopt, stopt ook de convergentie. De bodemdaling zal nog even verdergaan (na-ijlen) door kruip van steenzout. Bron: Akzo

9 dikte Zechstein zoutlaag
Barradeel (Frisia) Veendam (NedMag) Adolf van Nassau (AKZO) Twenthe-Rijn Zechstein (Perm) Tertiair Krijt Carboon 0 m 1000 m 2000 m 3000 m ZW NE Kartering 21e eeuw

10 Gps metingen barradeel cavernes
Bron: Frisia Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

11 Algemeen (o.a. oorzaken, meten, voorspellen, effect)
inhoudsopgave Bodemdaling Algemeen (o.a. oorzaken, meten, voorspellen, effect) Bodemdaling in Friesland Bevingen Algemeen (oorzaken, meten, voorspellen) Bevingen in Friesland Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

12 Oorzaak bodemtrilling
Door gaswinning vervormen de lagen links naast de breuk wel, maar rechts niet. Dit veroorzaakt ‘spanning’ op de breuk en dit kan leiden tot een beving. Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

13 meten van bodemtrillingen
Netwerk KNMI Voor een lijst met de 15 meest recente bevingen Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

14 Kans op beven van een gasveld gebaseerd op historische gegevens
24 gasvelden met bevingen 139 gasvelden zonder bevingen (niet weergegeven) Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

15 Per gasveld Bepaling kans op beven per gasveld
Gebaseerd op karakteristieken van het gasveld en historische gegevens van gasproductie en trillingen in Nederland (categorieën: verwaarloosbaar, 19%, 42%, 100%) Dit betekent: “Er is een % kans dat dit gasveld een of meer trillingen krijgt tijdens de gasproductiefase” Wat zijn de magnitudes (sterktes) van deze bevingen? Maximale magnitude bepaalt door Energie (samendrukking) breukoppervlak Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

16 magnitude Kans op maximale magnitude is ongeveer gelijk aan 1x het winnen van de loterij in 10 jaar Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

17 Per gasveld Bepaling kans op beven per gasveld
Gebaseerd op karakteristieken van het gasveld en historische gegevens van gasproductie en trillingen in Nederland (categorieën: verwaarloosbaar, 19%, 42%, 100%) Dit betekent: “Er is een % kans dat dit gasveld een of meer trillingen krijgt tijdens de gasproductiefase” Bepaling maximale magnitude per gasveld Gebaseerd op Oppervlak breuken in het gasveld Beschikbare energie (door samendrukking) Dit betekent: ”Als een beving zich voordoet is er een zeer kleine kans dat er een beving met de maximale magnitude optreedt” (vgl met winnen loterij) Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

18 SRA – seismische risico analyse
Verplicht in winningsplan SRA analyse Bovengrond • Bevolkingsdichtheid. • Aanwezigheid van industrie. • Aanwezigheid van speciale gebouwen/infrastructuur. • Aanwezigheid van dijken. Ondergrond • Wat is de kans op beven (DHAIS). • Wat is een realistische sterkte van de beving. • Waar ligt het gasveld. • Waaruit bestaat de bodem (i.v.m. opslingering). Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

19 Overzicht van de magnitudes van waargenomen bevingen in Fryslân
Aantal bevingen in Fryslân is veel geringer dan in Groningen. Gasvelden zijn in het algemeen kleiner en hebben minder breuken. NW-Fryslân In NW Fryslân zijn geen bevingen waargenomen met magnitude groter dan 1,5 door gaswinning. Barradeel zoutwinning heeft drie eigen seismometers, die nog geen trillingen hebben waargenomen. Mogelijke verklaring is het speciale materiaalgedrag van het steenzout (Frisia) en het kalksteen (Vermilion): dat levert relatief veel bodemdaling door ‘kruip’ maar waarschijnlijk minder opbouw van spanningen in de ondergrond

20 Bodemdaling en bevingen
Vragen? Bodemdaling en bevingen Bodemdalingbijeenkomst gemeente Harlingen

21 Bedankt voor uw aandacht
Voor meer inspiratie: TIME.TNO.NL