Bijlage 4: RHDHV bijlage 1 CE toetsing Drenthe
Tekst van het document
Ongewenste gebeurtenis (lekkage)
Figuur 10-1. Schema van de bow-tie methode, waarbij een ongewenste gebeurtenis is geïdentificeerd, de mogelijke bedreigingen die de gebeurtenissen kunnen veroorzaken (links) en de mogelijke consequenties van de gebeurtenissen (rechts). De barrières moeten voorkomen dat een bedreiging echt plaatsvindt (links) en dat de gevolgen van een gebeurtenis zoveel mogelijk beperkt worden (rechts).
10.2
Toetsing risico’s korte termijn (operationele risico’s)
De risico’s op korte termijn hebben betrekking op de risico’s tijdens de operationele fase. Hierbij wordt de kans bepaald dat een gebeurtenis plaatsvindt, met daarbij de gevolgen van de gebeurtenis op de omgeving. Per onderdeel van de verwerking van het productiewater worden deze risico’s besproken en gescoord aan de hand van de risicoclassificatie. Classificatie risico’s korte termijn De risico’s worden beschreven en vervolgens wordt er een classificatie gegeven als indicatie van de omvang van de gevolgen. Dit is een classificatie van gevolgen, waarbij ieder gevolg negatief is of nihil. Als er per onderdeel meerdere risico’s worden gescoord, dan wordt de meeste negatieve score opgenomen in de eindscore.
17-1-2023
CE-TOETSING DRENTHE ALTERNATIEVEN
BF5299-IB-RP-CE-OOS
69
Projectgerelateerd
Tabel 10-1. Overzicht classificatie risico korte termijn Classificatie
Omschrijving / Gevolgen
0
Gevolgen zijn nihil, als er iets gebeurt dan is het binnen de hekken van de mijnbouwlocatie, tijdelijk en herstelbaar
-
Gevolgen zijn buiten de hekken van de mijnbouwlocatie, deze zijn tijdelijk en herstelbaar
--
Gevolgen zijn serieus en acceptatie van het risico is alleen met expliciete monitoring en gerichte acties verantwoord
---
Zonder aanpassing is het risico zo groot dat uitvoering niet verantwoord is
De risico’s hebben betrekking op waterzuivering en de verwerking van restproducten, watertransport, waterinjectie en de opslag van water in de diepe ondergrond.
10.2.1 Waterzuivering Alternatief 1 en 2 Risico’s voor de omgeving maar ook bedrijfsrisico’s bij ingebruikname Waterzuivering vindt in verschillende mate plaats bij de alternatieven. Het type zuivering en de schaal en complexiteit van de waterzuivering verschilt per alternatief. Waterzuivering leidt tot twee categorieën risico’s: ▪ Verontreiniging van de omgeving door stoffen. De waterzuivering bevindt zich op het terrein van de OBI. Indien stoffen vanuit de waterzuivering in de bodem, lucht op het water komen, ontstaat een tijdelijke verontreiniging. Het betreffen geen direct gevaarlijke stoffen, voor de medewerkers of voor de omgeving en er is dus geen veiligheidsrisico. Daarnaast kunnen verontreinigingen in bodem of water gesaneerd worden. Bewoners bevinden zich op minimaal 200 meter afstand van de waterzuivering. Het effect lijkt hiermee binnen de mijnbouwlocatie te blijven, de effecten zijn minimaal, herstelbaar en tijdelijk van aard (score 0). ▪ Waterstroom in oppervlaktewater. In geval van een lekkage kan een deel van de (on)behandelde en mogelijk zoute waterstroom in het oppervlaktewater terecht komen. De verontreiniging kan zich dan over een groter gebied verspreiden en kan het lokale watersysteem aantasten. In de omgeving van de OBI bevindt zich een watergang die door de waterstroom verontreinigd kan raken.
Deze kan afgesloten worden zodat verdere verspreiding niet zal plaatsvinden. De verontreiniging is tijdelijk van aard, maar kan mogelijk tot buiten de OBI komen. Indien nodig kan het verontreinigde water weggepompt worden. Vandaar een enkel negatieve score (-). In het ontwerp van de waterzuivering en bij het functioneren van de waterzuivering zullen voorzorgsmaatregelen getroffen worden, zodat de kans minimaal is dat er een lekkage uit de waterzuivering optreedt. Dit kan conform de reguliere bedrijfstandaard.
17-1-2023
CE-TOETSING DRENTHE ALTERNATIEVEN
BF5299-IB-RP-CE-OOS
70
Projectgerelateerd
Tabel 10-2. Korte termijn risicoscore bij de waterzuivering per alternatief. Alternatief
Eigenschappen waterzuivering
Alternatief 1: Volledig zuiveren tot zoet water en vast zout
Op het terrein van de OBI in Schoonebeek wordt een nieuwe waterzuiveringsinstallatie gebouwd. Hierbij wordt het productiewater volledig gezuiverd, waarbij zowel de hulpstoffen als het zout uit het water worden gehaald.
Alternatief 2: Indikken van de waterstroom, circulaire aanpak
Het productiewater wordt behandeld met ontzoutingstechnieken waarbij een schoon effluent en een geconcentreerde afvalstroom (brijn) vrijkomen. De ontzoutings- en zuiveringsinstallaties worden nabij de OBI-locatie in Schoonebeek gebouwd.
Alternatief 3: Waterinjectie in Schoonebeek gasveld
Bij dit alternatief is geen sprake van waterzuivering.
Risico Verontreiniging van de omgeving door stoffen. Effecten blijven binnen inrichting, zijn minimaal, tijdelijk en herstelbaar (score 0). Waterstroom lekt in oppervlaktewater. Effecten zijn tijdelijk van aard en herstelbaar, maar kunnen tot buiten de mijnbouwlocatie komen (score -). Verontreiniging van de omgeving door stoffen. Effecten blijven binnen inrichting, zijn minimaal, tijdelijk en herstelbaar (score 0). Waterstroom lekt in oppervlaktewater. Effecten zijn tijdelijk van aard en herstelbaar, maar kunnen tot buiten de mijnbouwlocatie komen (score -).
Geen waterzuivering (score 0).
10.2.2 Watertransport Watertransport vindt plaats bij alle alternatieven. De afstand, het type transportleiding en de mate waarin watertransport langs kwetsbare gebieden plaats vindt, verschilt per alternatief. Watertransport leidt tot het risico van lekkage uit de leiding: • Lekkage uit de watertransportleiding leidt tot aantasting van de bodem in de directe omgeving. Om te voorkomen dat een lekkage optreedt, kunnen verschillende maatregelen worden genomen. Nabij kwetsbare gebieden zoals natuur- en waterwingebieden, zal extra bescherming nodig zijn of een aangepaste route voor de transportleiding. Bescherming van de transportleiding tegen aantasting van binnenuit vindt plaats door de materiaalkeuze van de leiding en indien nodig de toevoeging van anticorrosiemiddel en biocide. Externe factoren kunnen de transportleiding ook beschadigen, zoals graafwerkzaamheden door derden. Om dit risico te beperken zijn er standaardregels voor buisleidingen en graafwerkzaamheden (zoals meldingsplicht). • Als een lekkage optreedt zijn er maatregelen om de effecten te beperken. Door monitoring van de druk in de transportleiding kunnen (grote) lekkages snel gedetecteerd worden. Het leidingtraject wordt periodiek geïnspecteerd en lokaal zijn terreinbeheerders en agrariërs op de hoogte van de ligging van het traject, zodat lekkages kunnen worden opgemerkt en doorgegeven.
In geval van een lekkage wordt de verontreinigde bodem gesaneerd, zodat de verontreinigingen opgeruimd worden. Het risico op lekkage is hiermee tijdelijk van aard en herstelbaar. Omdat de lekkage buiten de inrichting plaats kan vinden krijgt het een enkel negatieve score (-). Uitzonderingen hierbij zijn buisleidingen in natuurof waterwingebieden. Deze krijgen een dubbel negatieve score omdat de negatieve effecten in deze gebieden groter zijn (score - -). Gerichte monitoring op lekkage zal in dat geval noodzakelijk zijn om de risico’s voldoende te kunnen beperken. Risico van lekkage in natuurgebieden Indien productiewater in natuurgebieden terecht komt, kan dit leiden tot schade aan het natuurgebied, waarbij herstel vele jaren kan duren. Een eventuele verontreiniging met productiewater kan worden gesaneerd, maar de sanering zelf kan leiden tot negatieve effecten door verstoring van kwetsbare natuur.
17-1-2023
CE-TOETSING DRENTHE ALTERNATIEVEN
BF5299-IB-RP-CE-OOS
71
Projectgerelateerd
Interactie tussen ondiepe grondwaterlagen en de diepere ondergrond De ondiepe grondwaterstroming is lokaal kwetsbaar voor veranderingen. Dit geldt voor kwelstromen en freatische grondwaterstanden, waar een evenwicht gezocht wordt tussen agrarische en natuurbelangen. Daarbij is peilbeheer en regulering van grondwateronttrekking van belang. De waterinjectie in diepe grondwaterlagen heeft geen invloed op deze ondiepe grondwaterstroming. Daarvoor is de diepte waarop waterinjectie plaatsvindt te groot (800 meter in de aquifer van Schoonebeek oost en ruim 3.000 meter in Schoonebeek gasveld) en zijn er veel scheidende lagen tussen de gasreservoirs en de ondiepe kwetsbare waterlagen. Waterinjectie in lege gasreservoirs heeft zodoende geen effect op verdrogingsbestrijding of andere maatregelen die aan het maaiveld worden doorgevoerd. De risicoscore bij watertransport is per alternatief toegelicht in onderstaande tabel. Tabel 10-3. Korte termijn risicoscore bij watertransport per alternatief. Alternatief
Eigenschappen watertransport
Risico
Alternatief 1: Volledig zuiveren tot zoet water en vast zout
Nieuw aan te leggen leiding naar Stieltjeskanaal, circa 10 km. Transport van schoon zoet water.
Lekkage van schoon zoet water leidt niet tot milieuimpacts (score 0).
Alternatief 2: Indikken van de waterstroom
Nieuwe leiding naar aquifer en bestaande leiding naar Schoonebeek oost of het gasveld Bodemverontreiniging, geeft tijdelijke aantasting. Schoonebeek. Transport van geconcentreerd zout Lekkage van geconcentreerd zout injectiewater is water met opgeloste stoffen. De leidingen bevinden tijdelijk en kan gesaneerd worden (score -). zich op voldoende afstand van kwetsbare gebieden.
Alternatief 3: Waterinjectie in Schoonebeek gasveld
Bestaande leiding naar gasveld Schoonebeek. Transport van zout water met opgeloste stoffen. Inclusief biocide en H2S-binder. De leiding bevindt zich op voldoende afstand van kwetsbare gebieden.
Bodemverontreiniging, geeft tijdelijke aantasting. Lekkage van zout injectiewater is tijdelijk en kan gesaneerd worden (score -).
10.2.3 Waterlozing in de biosfeer (oppervlaktewater) Bij Alternatief 1 wordt schoon, zoet water op het oppervlaktewater bij het Stieltjeskanaal 19 geloosd. In Alternatief 2 is dit watervolume kleiner (ongeveer 75% van het totaal) en wordt hergebruikt voor stoomproductie waardoor beperktere lozing op oppervlaktewater plaatsvindt. Bij Alternatief 3 is geen sprake van lozing naar oppervlaktewater. De risico’s van lozing van het water zijn afhankelijk van: • De samenstelling en temperatuur van het te lozen water. Dit kan tijdelijk afwijken van de normen. Als een verontreiniging door de waterzuivering heen komt, verslechtert dit de waterkwaliteit van het oppervlaktewater. Dit kan optreden bij procesverstoringen in het zuiveringsproces. Het betreft een tijdelijk effect, maar kan zeer slecht voor de lokale waterkwaliteit zijn, als de vervuilde waterlozing gedurende langere tijd optreedt of in een kwetsbare omgeving komt. Vanwege de ernst van het effect krijgt dit een dubbel negatieve score als er geen mitigerende maatregelen genomen worden (score - ). Als de waterkwaliteit bij het lozingspunt continue gemonitord wordt, kunnen problemen snel worden gesignaleerd en verholpen. De waterlozing kan dan direct worden gestopt. Ook kan eventueel gebruik worden gemaakt van een waterbuffer, zodat het niet direct in de omgeving komt.
In geval van een procesverstoring kan dan actie ondernomen worden voordat het water in het milieu komt. Met mitigerende maatregelen krijgt de lozing op het Stieltjeskanaal een enkel negatieve score, omdat het een zeer tijdelijk effect betreft en de vervuiling snel verdunt raakt (score -). Overigens kan ook ‘schoon’ ‘kaal’ water de waterkwaliteit van het ontvangend water negatief beïnvloeden omdat het bijvoorbeeld geen hardheid bevat. Lozing op groter oppervlaktewater heeft dan de voorkeur CE-TOETSING DRENTHE ALTERNATIEVEN 17-1-2023 BF5299-IB-RP-CE-OOS 72 19
Projectgerelateerd
De risicoscore bij de waterlozing is per alternatief toegelicht in de onderstaande tabel. Tabel 10-4. Korte termijn risicoscore bij waterlozing per alternatief. Eigenschappen
Alternatief
Waterlozing
Risico
Alternatief 1: Volledig Lozing van schoon zoet water in Stieltjeskanaal. zuiveren tot zoet water Monitoring waterkwaliteit. en vast zout
Verontreinigen komen in oppervlaktewater terecht, indien zuivering niet goed functioneert. Na signalering via de monitoring wordt de lozing gestopt en is het effect tijdelijk. Vanwege de doorstroming van het water raakt de verontreiniging verdund en verdwijnt uiteindelijk (score -).
Alternatief 2: Indikken van de waterstroom, circulaire aanpak
Hergebruik (ca. 75%) schoon zoet water voor stoomproductie.
Verontreinigen komen in oppervlaktewater terecht, indien zuivering niet goed functioneert. Na signalering via de monitoring wordt de lozing gestopt en is het effect tijdelijk. Vanwege de doorstroming van het water raakt de verontreiniging verdund en verdwijnt uiteindelijk (score -).
Geen waterlozing.
Geen lozing (score niet van toepassing).
Alternatief 3: Waterinjectie in Schoonebeek gasveld
10.2.4 Waterinjectie - algemeen In Alternatief 2 en 3 wordt het productiewater in het aquifer of lege gasveld geïnjecteerd. Waterinjectie in de diepe ondergrond leidt tot verschillende risico’s. De risico’s zijn te verdelen in drie onderdelen (lekkage bij putten, aantasting zoutlaag, aardbevingen). Voor ieder onderdeel staat in onderstaande paragrafen beschreven welke maatregelen de kans dat dit risico optreedt verkleinen en welke maatregelen de effecten van het risico beperken als het toch optreedt. De maatregelen tegen lekkage uit het reservoir, nadat het injectiewater eenmaal is opgeslagen, staan beschreven bij de lange termijn risico’s (paragraaf 10.3). Classificatie risico’s waterinjectie korte termijn De classificatie van de risico’s is gebaseerd op de volgende overwegingen, waarbij een score van een enkele min (-) wordt gegeven als een risico niet is uit te sluiten, twee minnen (- -) in het geval er een kleinschalig effect zal optreden en drie minnen (- - -) indien er een duidelijk effect in de biosfeer optreedt. Uitgangspunt risico beheersingsprotocollen en documenten Als wordt overgegaan naar waterinjectie in de omgeving van Schoonebeek dan zal met betrekking tot het monitorings- en inspectieprogramma een raamwerk aan documenten worden opgesteld die goedkeuring vereisen van de toezichthouder Staatstoezicht op de Mijnen (Sodm).
Deze documenten vormen geen onderdeel van dit onderzoek, maar zullen worden opgesteld in het kader van de vergunningaanvraag. Het gaat om de volgende documenten: ▪ Uitwerking Waterinjectie Protocol. Dit document biedt invulling aan SodM’s “Protocol aanvraag Injectievergunning” waarin de elementen zijn vastgelegd die dienen te worden beschreven.
17-1-2023
CE-TOETSING DRENTHE ALTERNATIEVEN
BF5299-IB-RP-CE-OOS
73
Projectgerelateerd
▪
▪ ▪
▪
Overkoepelende Risico Analyse. Dit document biedt een gestructureerde uitwerking van alle risico’s die gepaard gaan met waterinjectie en de maatregelen om deze te voorkomen en/of de consequenties van ongewenste gebeurtenissen te beperken. Seismische Dreigingsanalyse. In dit document wordt het risico op aardbevingen beschreven. Seismisch Risico Beheersplan. In dit document worden de stappen beschreven die genomen zullen worden als er aardbevingen optreden, die omvatten ook het insluiten van het veld als er zwaardere aardbevingen optreden (Magnitude groter dan 3,0). Waterinjectie Management Plan. In dit document worden de monitorings- en inspectieactiviteiten vastgelegd en waar deze activiteiten worden gerapporteerd. Op basis hiervan wordt slijtage en falen van apparatuur en installaties tijdig opgemerkt en kan waterinjectie worden vergeleken met de verwachting waardoor afwijkingen proactief worden opgemerkt.
10.2.5 Waterinjectie – risicobepaling lekkage bij de put Het risico van lekkage bij putten is uitgebreid onderzocht nadat er lekkage was vastgesteld aan onderdelen van twee injectieputten in Twente. Door het toepassen van meerdere barrières heeft dit niet geleid tot lekkage naar de biosfeer, en daarmee geen gevaar voor mens en milieu opgeleverd, zoals ook SodM heeft bevestigd. Wel toont het aan dat beschadiging op korte of langere termijn een serieus risico vormt, evenals het nut van het toepassen van meerdere barrières en het belang van het controleren van de integriteit van de barrières. Nieuwe putten en bestaande putten Voor het injecteren van productiewater in alternatief 2 en 3 wordt uitgegaan van nieuwe putten. De nieuwe injectieputten bestaan uit meerdere cilindrische stalen buizen die met cement zijn verankerd. Hierbinnen bevindt zich een vervangbare injectiebuis met een corrosiebestendige binnenkant (Glass Re-enforced Epoxy, GRE)20. In de ruimte tussen de injectiebuis en de putwand bevindt zich een vloeistof, evenals tussen de verschillende andere stalen buizen. Hierin wordt de druk gemeten, waardoor een eventuele lekkage gedetecteerd wordt voordat deze in de bodem kan komen. Door deze putconstructie wordt in de ondiepe ondergrond het grondwater gescheiden van het injectiewater door 3 of 4 metalen buiswanden. Classificatie Lekkage injectieputten.
Als een injectieput lek is, kan injectiewater uit de put naar de omgeving stromen, of omgekeerd kan water uit de ondergrond naar de put stromen. Dit geldt niet alleen voor de injectieputten, maar ook de overige putten in het reservoir (zoals de geabandonneerde putten in het Schoonebeek gasveld21). Bij een lekkage in de put op grote diepte ontstaat een vergelijkbare situatie als bij een lekkage uit het reservoir (zie hieronder). Als de putlekkage op geringe diepte plaatsvindt, kan het injectiewater in de biosfeer terecht komen en vermengen met het zoete of brakke grondwater en uiteindelijk het oppervlaktewater. Zeker als het grondwater en oppervlaktewater functies hebben als drinkwater voor mens of natuur, is dat (zeer) onwenselijk. Als de samenstelling van het productiewater zodanig is dat het, vermengd met oppervlaktewater of grondwater, gevaar voor de gezondheid oplevert, is de score drievoudig negatief (score - - -). Als dit geen directe gevaren voor de gezondheid of het milieu oplevert, is de score dubbel negatief (score - -). Door gerichte monitoring kan een lekkage worden getraceerd en gesaneerd, waardoor een beperkte hoeveelheid injectiewater uit de put weg kan lekken en weggepompt kan worden. In dat geval zijn de effecten tijdelijk en herstelbaar. De score is dan enkel negatief (score -).
20
Het is de verwachting dat door te kiezen voor een kunststof (GRE) bekleding van deze stalen injectiebuis het benodigde chemicaliën gebruik voor corrosie preventie kan worden geminimaliseerd. 21 Er zijn aan Nederlandse zijde 10 putten geboord tot in het Schoonebeek Zechstein gasreservoir, en 6 aan Duitse zijde. Andere putten zijn ondieper geboord ten behoeve van de oliewinning uit het bovengelegen Bentheim reservoir. CE-TOETSING DRENTHE ALTERNATIEVEN 17-1-2023 BF5299-IB-RP-CE-OOS 74
Projectgerelateerd
Risico Het injectiewater wordt via de injectiebuis in het reservoir gebracht. Tijdens de injectie zal er onder in de put een hogere druk aanwezig zijn dan in het reservoir. Omdat de reservoirdruk door de gaswinning momenteel aanzienlijk lager is dan de oorspronkelijke reservoirdruk is de benodigde druk in de put in de beginfase waarschijnlijk lager dan de omgevingsdruk boven het reservoir. Echter, op termijn zal de reservoir druk oplopen, zodat bij een beschadigde put het injectiewater uit de put naar de omgeving van de put zou kunnen stromen. Lekkage van injectiewater uit de injectieput wordt gezien als een ongewenste gebeurtenis. De put kan worden aangetast van binnenuit of van buitenaf. Aantasting van binnenuit kan ontstaan door de samenstelling van het injectiewater, waardoor aantasting van de put ontstaat. Aantasting van buitenaf kan ontstaan door andere (graaf) werkzaamheden die de put beschadigen of door bodembeweging, zoals zoutkruip. Gevolgen van een lekkage uit de put Als de lekkage relatief ondiep optreedt, kan injectiewater in de biosfeer terecht komen. Op grotere diepte is er een risico dat het steenzout (haliet) rondom de put wordt aangetast. Dit laatste wordt beschreven in paragraaf 10.2.6.
Lekkage (relatief ondiep) naar de biosfeer: • Injectiewater lekt tijdens de injectie uit de put naar de ondergrond, specifiek naar de biosfeer en veroorzaakt daar verontreiniging. In het geval van een ondiepe lekkage komt het injectiewater samen met het aanwezige grondwater. Deze verontreiniging van grondwater dient voorkomen te worden. De bodemlagen in de biosfeer worden deels benut voor de winning van grondwater, voor drinkwater of anderszins zoals beregening van agrarische gronden. Het zoete grondwater bevindt zich in de regio Drenthe in de regel tot maximaal 150 tot 200 meter diepte. De grond dient gesaneerd te worden, waarbij het weggelekte injectiewater wordt opgepompt, zodat er geen of beperkte restanten in de bodem aanwezig blijven. Dit risico heeft vanwege de mogelijk gevolgen een score - -. Risico’s oude putten In de injectie-reservoirs bevinden zich ook andere putten die niet worden gebruikt voor waterinjectie. Sommige van deze putten zijn definitief geabandonneerd. Tijdens abandonnering is de definitieve afsluiting van deze putten getest. SodM ziet hierop toe. De afsluiting van deze putten is gegarandeerd zolang de druk in het reservoir niet te hoog oploopt. Als de druk door waterinjectie toch te hoog op zou lopen, dan kan er een risico op lekkage ontstaan. Bij het Schoonebeek gasveld is de druk in de operationele fase laag.
Daarom is dit risico opgenomen bij de lange termijn risico’s (volgende paragraaf). Preventieve maatregelen Bij het boren van de put wordt rekening gehouden met veiligheidseisen om lekkage te voorkomen. Tussen de injectiebuis en de putwand bevinden zich zoals bovenstaande beschreven meerdere metalen buiswanden; de ruimten hiertussen is gevuld met cement of een vloeistof, waarvan de druk aan het oppervlak wordt gemeten. Deze verschillende barrières scheiden het injectiewater van de bodemlagen boven het injectiereservoir. Bij de waterinjectie wordt anti-corrosie middel en indien nodig zuurstofbinder toegevoegd om te zorgen er geen aantasting van de stalen put plaatsvindt. Monitoring Om de conditie van de putten en het reservoir te monitoren vindt elk jaar een aantal activiteiten plaats volgens het specifiek voor waterinjectie op te stellen Waterinjectie Management Plan. 17-1-2023
CE-TOETSING DRENTHE ALTERNATIEVEN
BF5299-IB-RP-CE-OOS
75
Projectgerelateerd
•
• •
•
• • •
Regelmatige inspectie van de injectieputten. Deze inspectie is gericht op de kwaliteit van de stalen verbuizingen in de put en de kwaliteit van de cementlaag waarmee de verbuizing is vastgezet in het gesteente. Alle bovengrondse putafsluiters worden getest en onderhouden. De injectiedruk en volumes worden continu gemonitord op de injectiepompen. Deze zijn uitgerust met een druk begrenzing, waardoor de druk niet hoger kan worden dan scheurvormingsdruk in de afdichtende lagen. Hierdoor wordt de kans op mogelijke scheurvorming in de onder en bovenliggende afdichtende anhydrietlagen sterk gereduceerd. Bovendien wordt ervoor gezorgd dat de gemiddelde druk in het reservoir niet boven de oorspronkelijke reservoirdruk uitkomt waarmee het risico op lekkage via geabandonneerde putten in het Schoonebeek olieveld wordt geminimaliseerd. Daarmee samenhangend worden ook de drukken van de annulaire ruimten buiten de injectieverbuizing (tubing) gemeten, zodat een eventuele lekkage in de put tijdig kan worden opgemerkt. Ook wordt jaarlijks het vloeistofniveau in annulaire ruimte tussen binnen- en buitenbuis gemeten. Door het vergelijken van periodieke logs wordt geobserveerd of er veranderingen optreden in het Haliet achter de casing. Periodiek controle van de binnendiameter van de tubing (injectiebuis) en de casing onder de packer (afsluiter).
Bij overmatige slijtage, wordt deze vervangen door een nieuwe tubing. In de putten worden metingen uitgevoerd op incidentele basis. Jaarlijks wordt een plan gemaakt waarin de noodzakelijke metingen aangegeven staan. Ook de kwaliteit van de cementering wordt met behulp van een inspectie getoetst. Daarnaast vinden er metingen plaats die de druk in het reservoir meten.
Actie bij ongewenste situatie In het geval de metingen aantonen dat de putdikte van één van de stalen verbuizingen of de cementintegriteit onvoldoende is, kunnen putwerkzaamheden uitgevoerd worden om de injectieput te herstellen. Als de put niet meer voldoet en ook niet gerepareerd kan worden, kan de put permanent worden afgesloten door deze over verschillende diepte intervallen volledig te vullen met verschillende cement pluggen. Hierdoor kan geen stroming meer in of buitenlangs de put plaatsvinden. Monitoring zorgt ervoor dat in geval van een lekkage de waterinjectie direct gestopt wordt, waardoor de hoeveelheid gelekt water beperkt blijft. Indien de put op voldoende afstand van een kwetsbaar gebied staat, zal de grondwaterstroming naar een kwetsbare zone beperkt blijven als de lekkage binnen een jaar wordt gesignaleerd. Een lekkage die de biosfeer bereikt kan met behulp van een nieuwe ondiepe put worden verwijderd. Tabel 10-5. Korte termijn lekkage risicoscore bij waterinjectie per alternatief. Alternatief
Eigenschappen
Risico
Alternatief 1: Volledig zuiveren tot zoet water en vast zout
Geen waterinjectie.
Niet van toepassing.
Alternatief 2: Indikken tot brijn en waterinjectie
Injectie van geconcentreerd zout water met opgeloste stoffen in het aquifer of het Schoonebeek gasveld.
Waterinjectie kan leiden tot lekkage bij aantasting van de putten. Effecten kunnen optreden in de biosfeer (score - - ). Mitigatie door positionering boringen (score -).
Alternatief 3: Waterinjectie in Schoonebeek gasveld
Injectie van zout water met opgeloste stoffen in het Schoonebeek gasveld.
Waterinjectie kan leiden tot lekkage bij aantasting van de putten. Effecten kunnen optreden in de biosfeer (score - -). Mitigatie door positionering boringen (score -).
CE-TOETSING DRENTHE ALTERNATIEVEN
BF5299-IB-RP-CE-OOS
17-1-2023
76
Projectgerelateerd
10.2.6 Waterinjectie – risicobepaling zoutoplossing Tijdens de waterinjectie in de Zechstein gasreservoirs komt het injectiewater in het reservoir, in de omgeving van zoutlagen, zoals verderop beschreven bij de lange termijn risico’s in paragraaf 10.3. Classificatie Aantasting van de zoutlaag boven het reservoir. Als er geen scheidende laag (b.v. Anhydriet) aanwezig is boven het reservoir, kan mogelijk een deel van het zout oplossen. Er moet dan wel circulatie in het reservoir kunnen optreden, zodat steeds nieuw onverzadigd water het zout kan oplossen. Vanwege de lage verticale permeabiliteit in het reservoir is dit onwaarschijnlijk. Als het niet duidelijk is of zoutoplossing daadwerkelijk tot effecten in de biosfeer zal leiden, maar als de mogelijkheid bestaat geeft het een score van drievoudig negatief (score - - -). Indien zoutoplossing alleen zeer plaatselijk is, bijvoorbeeld bij een breukzone en er is weinig waterstroming, zal het effect op korte termijn gering zijn, wat een dubbel negatieve score geeft (score - -). Als zoutlagen aanwezig zijn, maar er geen contact verwacht wordt, is de risicoscore enkel negatief, omdat het effect niet geheel is uit te sluiten doordat monitoring effectief niet mogelijk is (score -). Risico Het injectiewater bevat zout, maar is niet verzadigd met zout.
Er is een risico dat zout uit de zoutlagen in het water oplost, waardoor de integriteit van de zoutlagen afneemt. Dit kan optreden daar waar de waterstroming het sterkst is, nabij de injectieput. Lekkage (relatief dieper) naar zoutlagen: • Direct rondom een put zou injectiewater via mogelijke scheurtjes in het cement (als deze van een slechte kwaliteit is) rondom de verbuizing naar de onder- of bovenliggende steenzoutlaag (Haliet) kunnen stromen. Door krimp en rek van de metalen verbuizing als gevolg van operationele activiteiten kan in de loop der tijd een klein scheurtje (micro-annulus) ontstaan achter de casing, waardoor er injectiewater (laag zout gehalte) in aanraking kan komen met de haliet. Tijdens injectie wordt het injectiewater hierin geperst. Bij een injectie stop zakt het water onder invloed van zwaartekracht weg naar lagergelegen delen van het reservoir. Het water draineert dan uit deze ruimte. Omdat het onverzadigde injectiewater niet continue rond kan stromen leidt dit mechanisme niet tot grootschalige zoutoplossing. Het water raakt snel verzadigd en kan niet nog meer zout oplossen. • Daarnaast kan het injectiewater ook in contact komen met het zout als er een lek in de ondergrondse verbuizing is ontstaan. Ook dit mechanisme leidt niet tot grootschalige zoutoplossing omdat het onverzadigde injectiewater niet continue rond kan stromen.
• Slechts een combinatie kan een continu stromingspad opleveren wat mogelijk wel tot aantasting van de zoutlaag zou kunnen leiden. Zelfs in het slechts denkbare geval waarin er een lek in de verbuizing is, gecombineerd met scheurtjes in het cement, dan zal het water het pad van de minste weerstand kiezen: de perforaties. Zolang deze toegankelijk zijn zal nagenoeg al het water via de perforaties stromen, waardoor eventuele zoutoplossing beperkt wordt. Zoutoplossing kan zoals beschreven slechts beperkt optreden, echter het is lastig vast te stellen en mede door die onzekerheid, wordt hiervoor een score van - - aangehouden. Mogelijke gevolgen Als er zoutoplossing optreedt tijdens de waterinjectie, zal dit ter plaatse van de put tot instabiliteit kunnen leiden. Oplossing van zoutlagen op afstand van de injectieput kunnen op termijn leiden tot bodemdaling. Gezien de geringe mate waarin zoutoplossing kan optreden (zie ook de beschrijving bij 11.2.5) leidt dit tot eens score van - -.
17-1-2023
CE-TOETSING DRENTHE ALTERNATIEVEN
BF5299-IB-RP-CE-OOS
77
Projectgerelateerd
Preventieve maatregelen Selectie van het Schoonebeek gasveld met een lateraal continue anhydriet laag ter bescherming van de bovenliggende halietlaag. Zoutoplossing bij breukzones kan worden voorkomen door de nieuw te boren putten, zodanig te positioneren dat ze ver genoeg van breuken af liggen. Hoe verder van de injectieput, hoe lager de stroomsnelheid van het water, waardoor het risico van zoutoplossing wordt geminimaliseerd. Monitoring Monitoring van mogelijke zoutoplossing bij breukzones kan niet direct worden geregistreerd. Indirect is het mogelijk na te gaan of er zoutoplossing heeft plaatsgevonden door meting van bodemdaling boven het gasveld. Monitoring van zoutoplossing rondom de injectieput is wel mogelijk en wordt uitgevoerd door periodieke metingen in de injectieput. Actie bij ongewenste situatie In het geval tijdens de waterinjectie een duidelijke indicatie ontstaat van mogelijke zoutoplossing, kan verdere waterinjectie in overleg met SodM worden aangepast. Tabel 10-6. Korte termijn zoutoplossing risicoscore bij waterinjectie per alternatief. Alternatief
Eigenschappen
Risico
Alternatief 1: Volledig zuiveren tot zoet water en vast zout
Geen waterinjectie.
Niet van toepassing (score 0).
Alternatief 2a: Indikken van de waterstroom, brijninjectie in aquifer
Injectie van geconcentreerd zout water met opgeloste stoffen in de aquifer van het Schoonebeek olieveld.
Boven en onder de aquifer bevinden zich geen zoutlagen die in oplossing zouden kunnen gaan (score 0)
Alternatief 2b: Indikken van de waterstroom, brijninjectie in Schoonebeek gasveld
Injectie van geconcentreerd zout water met opgeloste stoffen in het Schoonebeek gasveld.
Waterinjectie kan leiden tot zoutoplossing nabij de put en bij een breukzone (score - - ). Mitigatie door positionering boringen (score -).
Alternatief 3: Waterinjectie in Schoonebeek gasveld
Injectie van zout water met opgeloste stoffen in het Schoonebeek gasveld.
Waterinjectie kan leiden tot zoutoplossing nabij de put en bij een breukzone (score - - ). Mitigatie door positionering boringen (score -).
10.2.7 Waterinjectie – risicobepaling aardbevingen Zowel gaswinning als waterinjectie zorgen voor drukveranderingen in de ondergrond en kunnen in potentie tot aardbevingen leiden. Bij injectie van water in een reservoir met veel hogere temperatuur, zal ook de temperatuur van het gesteente afnemen, wat tot spanningsveranderingen zal leiden. Van nature zijn er spanningen aanwezig in de diepe ondergrond. Een breukvlak dat onder kritische spanning staat, kan door een veranderde spanningsbalans een kritisch punt overschrijden, waardoor de gesteentelagen aan weerszijde van de breuk langs elkaar schuiven. Wanneer dit proces plotseling verloopt kan dit gevoeld worden als een aardbeving. Classificatie Aardbevingen (korte en mogelijk lange termijn) kunnen ontstaan ten gevolge van de injectie van productiewater. Hierdoor verandert de druk en temperatuur in de diepe ondergrond, waardoor aanwezige breukzones gereactiveerd kunnen worden. Dit kan leiden dit tot een aardbeving. Als er kans is op dusdanig krachtige aardbevingen dat er mensen gewond kunnen raken (een veiligheidsrisico) en ernstige 17-1-2023
CE-TOETSING DRENTHE ALTERNATIEVEN
BF5299-IB-RP-CE-OOS
78
Projectgerelateerd
schade aan gebouwen optreedt, dan is de score drievoudig negatief (score - - -). Indien aangetoond is dat het aardbevingsrisico sterk verkleind wordt door alleen injectievelden en putten te gebruiken waar de kans en magnitude van aardbevingen als gevolg van injectie klein is, dan is er sprake van een dubbel negatieve score (score - -). Het gaat dan om velden en putten die niet in de buurt van grote breukvlakken liggen of tijdens de periode van gaswinning aardbevingen hebben gekend. Als het aardbevingsrisico verder verkleind kan worden door een seismisch monitoringsnetwerk en een injectieprotocol, dan is er sprake van een enkel negatieve score (score -). In het injectieprotocol staat beschreven welke maatregelen en acties genomen worden bij een waargenomen trilling. Deze classificatie geeft een eerste indruk. In het geval van een vergunningaanvraag wordt dit in veel meer detail uitgewerkt voor de specifieke putten en reservoirs en getoetst door SodM. Risico De kans op een geïnduceerde aardbeving als gevolg van waterinjectie hangt primair af of er in de nabijheid van het injectiepunt natuurlijke breuken aanwezig zijn, die onder kritische spanning staan. De magnitude van een geïnduceerde aardbeving door mijnbouwactiviteiten is gerelateerd aan de oppervlakte van een breukvlak dat verschuift. De grote breuklijnen zijn zichtbaar op de seismische beelden van de ondergrond.
De vele aardbevingen in het zeer grote Groningengasveld zijn het bekendste voorbeeld van bevingen als gevolg van gaswinning. Ook in kleine gasvelden komen soms aardbevingen voor zoals in Annerveen, Eleveld, Roswinkel en Emmen. In de 11 jaar van waterinjectie in de Twentevelden zijn geen aardbevingen gemeten. Boven de velden Schoonebeek gas, Coevorden en Dalen zijn een aantal aardbevingen als gevolg van de gaswinning geregistreerd. Gedurende de 25 jaar dat er wordt gemeten boven deze velden zijn er 10 kleine aardbevingen geregistreerd tijdens de gasproductie fase, met een maximale magnitude van Magnitude 2,2. Er is slechts één aardbeving geregistreerd waarbij een mogelijke associatie met waterinjectie niet uitgesloten kan worden (maar die ook door gasproductie zou kunnen komen). In 2021 en 2022 is een studie uitgevoerd naar de seismische risico’s door injectie in het Schoonebeek gasveld. De hoofdconclusie is dat het seismisch risico lager wordt ingeschat dan tijdens de gasproductiefase22. Preventieve maatregelen Wereldwijd is bij de meeste gevallen, waarin waterinjectie tot een aardbeving heeft geleid, de druk in het injectiereservoir opgelopen tot boven de oorspronkelijke druk. Er ontstaan dan spanningen in de ondergrond, die daar eerder niet zijn geweest. Als deze spanningen sterk genoeg zijn kunnen eventueel aanwezige breukvlakken verschuiven met een beving tot gevolg.
In Nederland is het daarom niet toegestaan om de druk te verhogen tot boven het oorspronkelijke niveau. Dit verlaagt het risico op aardbevingen aanzienlijk. Waterinjectie moet vermeden worden in de buurt van actieve breuken. Door gebruik te maken van nieuw te boren putten kan de afstand tot de zichtbare (grotere) breuken worden meegenomen in de keuze waar de put in het reservoir wordt geboord. Met behulp van de seismische informatie zijn de breuklijnen in kaart gebracht. De kans bestaat dat kleinere breuklijnen niet zichtbaar zijn in de seismiek, maar hoe kleiner de oppervlakte van de breuk, hoe kleiner de mogelijke aardbeving zal zijn.
22
NAM (2022) seismic threat assessment for schoonebeek-zechstein water injection. NAM rapport EP202204200931 CE-TOETSING DRENTHE ALTERNATIEVEN BF5299-IB-RP-CE-OOS
17-1-2023
79
Projectgerelateerd
Daarnaast is een protocol voor seismische activiteit opgesteld op verzoek van SodM. In dit protocol is vastgelegd hoe het risico op mogelijke bevingen beheerst wordt. Het beschrijft, hoe wordt voorkomen dat aardbevingen in de eerste plaats optreden en welke acties genomen worden als zich een trilling voordoet, inclusief het insluiten van het veld bij grote trillingen (groter dan Magnitude 3,0). Monitoring In de regio Zuidoost Drenthe is een seismologisch netwerk geïnstalleerd. Recent zijn er meerdere versnellingsmeters geplaatst die eventuele trillingen beter kunnen waarnemen. Het waarnemen van ook de kleinere en niet voelbare bevingen verschaft extra informatie over het bevingsrisico als gevolg van de waterinjectie. Zo kunnen metingen gekoppeld worden aan het seismisch risicomanagement systeem en kunnen er passende acties genomen worden. Acties bij aardbeving Door het seismologisch netwerk worden trillingen direct gedetecteerd. In het seismisch protocol staat beschreven dat bij trillingen boven een bepaalde grens de injectie verlaagd of gestopt wordt. Dit verkleint het seismisch risico met de verwachting dat bevingen als gevolg van waterinjectie niet direct tot één grote beving leiden, maar geleidelijk in intensiteit toenemen. Tabel 10-7. Korte termijn risicoscore bij waterinjectie per alternatief. Alternatief
Eigenschappen
Risico
Alternatief 1: Volledig zuiveren tot zoet water en vast zout
Geen waterinjectie.
Niet van toepassing (score 0).
Alternatief 2: Indikken van de waterstroom, brijninjectie in aquifer of Schoonebeek gasveld
Waterinjectie kan leiden tot aardbevingen. Doordat het gebied in het verleden in beperkte mate Injectie van geconcentreerd zout water met aardbevingen heeft gekend, is op voorhand niet uit opgeloste stoffen in de aquifer van het olieveld te sluiten dat er (kleine) bevingen gaan optreden en het Schoonebeek gasveld. (score - -). Mitigatie door positionering boringen (score -). Mitigatie door positionering boringen (score -).
Alternatief 3: Waterinjectie in Schoonebeek gasveld
Waterinjectie kan leiden tot aardbevingen. Doordat het gebied in het verleden in beperkte mate aardbevingen heeft gekend, is op voorhand niet uit te sluiten dat er (kleine) bevingen gaan optreden (score - -). Dit risico kan uiteindelijk verkleind worden als SodM akkoord geeft op de positionering van de injectieputten. (score -)
Injectie van zout water met opgeloste stoffen in het Schoonebeek gasveld.
10.2.8 Verwerking restproducten In Alternatief 1 en 2 wordt het productiewater gezuiverd voordat het verder wordt verwerkt. Na de zuivering wordt het water geloosd op het oppervlaktewater of geïnjecteerd in de diepe ondergrond. Naast de gezuiverde stroom ontstaan altijd reststromen met de geconcentreerde afvalproducten. Bij Alternatief 3 (waterinjectie Schoonebeek gasveld) zou eventueel een beperkte waterzuivering toegepast kunnen worden, waarna het water in de ondergrond wordt geïnjecteerd. Bij waterzuivering ontstaan restproducten. Deze restproducten worden bij voorkeur hergebruikt of afgebroken. Dit is echter niet mogelijk voor alle restproducten. Een deel van de restproducten moet opgeslagen worden in de biosfeer. Deze stoffen worden vervoerd naar en opgeslagen in een speciale 17-1-2023
CE-TOETSING DRENTHE ALTERNATIEVEN
BF5299-IB-RP-CE-OOS
80
Projectgerelateerd
stortplaats, waar de restproducten ‘voor eeuwig’ geïsoleerd moeten blijven van hun omgeving (mens en milieu). Transport en opslag van deze reststoffen brengt zowel korte en lange termijn risico’s met zich mee. • Transport van de restproducten (korte termijn risico). Als een vrachtwagen of schip met restproducten een ongeluk krijgt, kunnen de restproducten op de weg, in het water of in de lucht komen. Vooral bij lekkage in het water kan een relatief groot gebied vervuild raken. Afhankelijk van de aard van de vervoerde reststoffen worden er standaard eisen gesteld aan het vervoer om deze risico’s te beperken. In geval van een ongeluk wordt het vervuilde gebied direct gesaneerd, waardoor de effecten tijdelijk van aard zijn en herstelbaar. Bij Alternatief 3 is geen zuivering, of een zuivering met dusdanig weinig restproducten dat de risico’s tijdens transport nihil worden geacht (score 0). De hoeveelheid reststoffen bij Alternatief 1 en 2 is groter. Dit transport brengt een relatief klein risico met zich mee, maar kan buiten de mijnbouwlocatie optreden. Het risico tijdens transport krijgt daarom een enkel negatieve score (score -). Een gericht risico-verkeersplan zal bij Alternatief 1 van extra groot belang zijn om deze transportrisico’s voldoende af te dekken. • Lekkage van restproducten uit de opslag in het milieu (voornamelijk lange termijn risico).
Restproducten zonder een hergebruikfunctie en die niet afgebroken kunnen worden, blijven voor lange tijd of zelf permanent opgeslagen in de biosfeer. Afhankelijk van de aard van de stoffen zijn er verschillende wettelijke eisen aan de opslag om te voorkomen dat de stoffen in het milieu terecht kunnen komen. Dit kan plaatsvinden door verwaaiing of lekkage naar de bodem en grondwater. Vanwege deze eisen zijn op de korte termijn de risico’s op lekkage dusdanig klein dat hier een neutrale score aan wordt toegekend (score 0). De effecten blijven binnen de inrichting van de opslaglocatie, worden gemonitord en zijn herstelbaar. Op de (zeer) lange termijn kunnen deze opslaglocaties echter degraderen waarbij de stoffen uiteindelijk in het milieu terecht komen. Dit risico is opgenomen in het volgende hoofdstuk over lange termijn risico’s. De risicoscore bij de verwerking van de reststoffen wordt per alternatief samengevat in onderstaande tabel. Tabel 10-8. Korte termijn risicoscore bij verwerking reststoffen per alternatief. Alternatief
Alternatief 1: Volledig zuiveren tot zoet water en vast zout
Alternatief 2: Indikken van de waterstroom, circulaire aanpak, brijninjectie in aquifer olieveld of Schoonebeek gasveld Alternatief 3: Waterinjectie in Schoonebeek gasveld
17-1-2023
Eigenschappen
Risico
Transport van 75 ton zout per dag voor hergebruik of permanente opslag.
Het risico van lekkage uit de opslag op korte termijn wordt als nihil beschouwd. De effecten zijn tijdelijk, binnen de inrichting en herstelbaar (score 0). Vanwege de grote hoeveelheid transportbewegingen van de restproducten is de kans op een ongeluk relatief groot. Daarbij kunnen restproducten lokale verontreiniging buiten de mijnbouwlocatie veroorzaken. Met een gericht verkeersplan zijn deze risico’s te beperken (score - ).
Transport van reststoffen voor hergebruik, verwerking of permanente opslag. Circa de helft van de reststoffen wordt hergebruikt.
Het risico van lekkage uit de opslag op korte termijn wordt als nihil beschouwd. De effecten zijn tijdelijk, binnen de mijnbouwlocatie en herstelbaar (score 0). Transport van de reststoffen is dermate weinig, dat risico’s nihil worden geacht (score 0).
Bij dit alternatief is geen sprake van waterzuivering.
Geen reststoffen. Effecten zijn nihil (score 0).
CE-TOETSING DRENTHE ALTERNATIEVEN
BF5299-IB-RP-CE-OOS
81
Projectgerelateerd
Toelichting risico bij transport van totale hoeveelheid zout bij Alternatief 1 De score van een min voor het risico bij transport van zout met behulp van vrachtwagens is op bovenstaande gebaseerd. De score geeft aan dat het van belang is bij een detailuitwerking hier aandacht aan te besteden door alternatieve afvoermogelijkheden uit te werken of een zodanige locatie en route te kiezen dat de kans op ongelukken geminimaliseerd wordt.
10.2.9 Totaaloverzicht risico’s korte termijn Tabel 10-9 vat de score op korte termijn risico’s per alternatief en per stap in het verwerkingsproces samen. Dit leidt tot een totaalscore per alternatief, gebaseerd op de maximale score die optreedt binnen dat alternatief. Tabel 10-9. Samenvatting risico’s korte termijn per alternatief.
Risico korte termijn
Alternatief 1: Volledig zuiveren tot zoet water en vast zout.
Alternatief 2b: Alternatief 2a: Indikken Indikken van de van de waterstroom, waterstroom, brijninjectie in aquifer brijninjectie in Schoonebeek gasveld
Alternatief 3: Waterinjectie in Schoonebeek gasveld
Waterzuivering
-
-
-
0
Watertransport
0
-
-
-
Waterlozing
-
-
-
N.v.t.
Waterinjectie
N.v.t.
- - (-)
- - (-)
- - (-)
Restproducten
-
0
0
0
Totaal
-
- - (-)
- - (-)
- - (-)
Uit de tabel blijkt dat bij de volledige zuivering tot vast zout het korte termijn risico een enkele min is. Voor alle andere alternatieven is er een dubbele min korte termijn risico. Dit betreft het risico van zoutoplossingen (bij Alternatief 2b en 3) en risico’s bij de put en bij aardbevingen bij verschillende vormen van waterinjectie. Voor beide risico’s geldt dat de positionering van de nieuw te boren putten er toe kan leiden dat het risico verminder wordt (score -). Wat betreft de risico’s op korte termijn worden op basis van deze score geen alternatieven uitgesloten.
10.3
Toetsing risico’s lange termijn
De risico’s op lange termijn hebben betrekking op de periode nadat de activiteiten zijn afgerond. Het is onwenselijk als volgende generaties rekening moeten houden met beperkingen veroorzaakt door de uitvoering van de voorgestelde alternatieven. Doordat de installaties en transportleidingen worden verwijderd, treden hier op lange termijn geen risico’s op. Dit is wel mogelijk ter plaatse het eventueel opgeslagen restzout (Alternatief 1) en ter plaatse van het opgeslagen injectiewater in de diepe ondergrond (Alternatief 2 en 3).
17-1-2023
CE-TOETSING DRENTHE ALTERNATIEVEN
BF5299-IB-RP-CE-OOS
82
Projectgerelateerd
Tabel 10-10. Overzicht classificatie risico lange termijn Classificatie
Omschrijving / gevolgen
0
De kans op een gebeurtenis met negatieve gevolgen is nihil op een maatschappelijk relevante tijdschaal (binnen 100 jaar)
-
De kans op een gebeurtenis met negatieve gevolgen is niet uit te sluiten op een maatschappelijk relevante tijdschaal. Er worden maatregelen genomen om deze kans te minimaliseren
--
De kans op een gebeurtenis met negatieve gevolgen is redelijkerwijs aanwezig op een maatschappelijk relevante tijdschaal. Alleen met expliciete voorzorgmaatregelen is het risico verantwoord
---
Zonder aanpassing is de kans op de gebeurtenis met negatieve gevolgen zo groot op een maatschappelijk relevante tijdschaal, dat uitvoering niet verantwoord is
Classificatie risico’s lange termijn De risico’s zijn ingedeeld aan de hand van de onderstaande risicoclassificatie. De classificatie geeft een indicatie van de omvang van de risico’s. Een belangrijk verschil met de korte termijn risico’s is dat deze risico’s op een veel grotere tijdschaal spelen. Waar het bij de korte termijn risico’s niet relevant is of de calamiteit optreedt na 1 of 10 jaar, maakt het bij de lange termijn risico’s wel uit. Bij lange termijn wordt gekeken naar een periode van meerdere decennia tot meer dan 100 jaar. Hoe verder in de toekomst, hoe meer andere onzekerheden ook toenemen, waardoor dit specifieke risico in relevantie afneemt. Daarom is er een andere risicoclassificatie voor de korte en de lange termijn risico’s. Het is een absolute classificatie van risico’s, waarbij ieder risico negatief is of nihil.
10.3.1 Waterinjectie: opslag water in de ondergrond In Alternatief 2 en 3 wordt injectiewater opgeslagen in de aquifer van het olieveld of in het Schoonebeek gasveld. Hier dient het water voor de (zeer) lange termijn te blijven en niet uit de diepe ondergrond naar de biosfeer te kunnen lekken. Bij de risico-inventarisatie is het van belang onderscheid te maken tussen het gedrag van vloeistoffen en gassen. Na waterinjectie zal het water onder in het reservoir terecht komen, terwijl het nog resterende aardgas zich geleidelijk aan boven in het reservoir zal ophopen. Maatregelen bij waterinjectie om risico’ te beperken De ondergrondse gasreservoirs, die bestaan uit een poreus gesteentepakket met daarbovenop afsluitende lagen, zijn geologisch gezien stabiel. Gedurende miljoenen jaren heeft het gas zich onder de afsluitende laag verzameld en is zo miljoenen jaren in een natuurlijk evenwicht onder hoge druk bewaard gebleven. De aanwezigheid van het aardgas is bewijs dat stoffen niet uit het reservoir konden ontsnappen. Als gevolg van de gaswinning is in het reservoir de druk verlaagd ten opzichte van de oorspronkelijke evenwichtsdruk. Dit kan leiden tot bodemdaling en zelfs aardbevingen. Door het opnieuw vullen van het reservoir met injectiewater wordt de drukdaling door de gasproductie in zekere mate gecompenseerd.
In Nederland geldt de regel dat de gemiddelde reservoirdruk door waterinjectie niet hoger mag worden dan de oorspronkelijke reservoirdruk. Zo wordt voorkomen dat er ondergrondse spanningen ontstaan die voor de gaswinning niet aanwezig waren. Lokaal mag de druk bij de injectieput wel tijdelijk hoger zijn, maar ook niet zodanig hoog worden dat afsluitende lagen kunnen worden beschadigd. Deze processen worden beheerst met het Waterinjectie Management Plan.
17-1-2023
CE-TOETSING DRENTHE ALTERNATIEVEN
BF5299-IB-RP-CE-OOS
83
Projectgerelateerd
Bodembeweging vooral op korte termijn een risico Drukverandering als gevolg van de waterinjectie kan bodemtrillingen veroorzaken. Dit is voornamelijk een korte termijn risico, en is beschreven in paragraaf 10.2.4. In theorie kunnen langzame chemische processen in de diepe ondergrond ook de drukbalans in de diepe ondergrond verstoren. Calsiet afzettingen in een natuurlijk breukvlak zouden bijvoorbeeld kunnen oplossen, waardoor de wrijvingsweerstand in de breuk afneemt en deze kan verschuiven. Zo kunnen ook nog na de waterinjectie bodemtrillingen ontstaan. Dit wordt echter als een zeer beperkt risico beschouwd en is daarom alleen bij de korte termijn risico’s beschreven. De volgende lange termijn gebeurtenissen worden onderstaand nader beschreven: • Lekkage uit de diepe ondergrond door of langs de afgesloten putten; • Lekkage uit het reservoir via breuken; • Aantasting bovenliggende steenzoutlaag door zoutoplossing.
10.3.2 Lekkage via afgesloten putten De put doorboort de afsluitende laag, zodat de productie van olie of gas mogelijk werd. De doorvoering van de put door de afsluitende laag vormt over het algemeen het zwakste punt in het opslagreservoir. Risico Na gebruik wordt de injectieput afgesloten. Door corrosie over honderden of duizenden jaren kan de stalen put of de cementpluggen degraderen waardoor potentiële lekkagepaden ontstaan. Bij zowel bestaande als nieuw geboorde putten moet rekening worden gehouden met de situatie dat na de waterinjectie het reservoir op een hogere druk wordt afgesloten, dan in de situatie na alleen de gaswinning of oliewinning. Vanwege deze hogere druk moet de afgesloten put beter bestand zijn tegen eventuele lekkage van gassen. In het Schoonebeek gasveld zijn meerdere putten aanwezig. Dus niet alleen de injectieput zelf, maar ook de overige putten vormen een potentieel lekkage pad waarlangs (gas)lekkage kan ontstaan. Het is dus van belang dat deze andere putten ook goed afgesloten zijn. De cementering langs de buitenzijde van de put en de cementpluggen vormen normaal een ondoordringbare barrière. Lekkage kan echter ontstaan als gevolg van corrosie of slechte plaatsing van het cement. Stoffen kunnen via deze lekkagepaden naar andere formaties in de ondergrond stromen die normaal van elkaar gescheiden zijn.
De doorvoering van de put fungeert dan als pad waarlangs verticale migratie van stoffen in de diepe ondergrond mogelijk wordt. ▪ Het geïnjecteerde water kan niet vanzelf omhoog stromen. Water bevindt zich tussen de poriën van het gesteente en zal alleen stromen naar een gebied met een lagere hydrostatische druk. Omdat het reservoir beneden zijn oorspronkelijke druk wordt afgesloten, heerst er een lichte onderdruk ten opzichte van zijn omgeving. Als de afsluitende laag boven het reservoir om een bepaalde reden toch niet meer geheel afsluit, dan zal in theorie juist water uit bovenliggende lagen het reservoir instromen. Het geïnjecteerde productiewater zal dus niet omhoog kunnen stromen naar de grondwater voerende lagen waaruit drinkwater wordt gewonnen. ▪ Omdat gassen lichter zijn dan water, kunnen gassen zoals methaan die nog in het ‘lege’ gasreservoir aanwezig zijn omhoog borrelen via lekkagepaden langs de put. Zo kunnen gassen ondiepe bodemlagen bereiken en uiteindelijk zelfs in de atmosfeer terecht komen. In watervoerende pakketten met drinkwater in Nederland komt een kleine hoeveelheid gassen voor, zoals methaan. Deze gassen zijn via een natuurlijk proces in het water gekomen. Dit is niet schadelijk voor de omgeving. Echter is 17-1-2023
CE-TOETSING DRENTHE ALTERNATIEVEN
BF5299-IB-RP-CE-OOS
84
Projectgerelateerd
methaan wel een sterk broeikasgas, dat bijdraagt aan de klimaatverandering. Methaanlekkage uit de afgesloten put is daarom ongewenst. In de diepe ondergrond zijn echter verschillende ondoordringbare lagen aanwezig die de opwaartse gasstroom tegengehouden (zoals zout of kleisteen lagen). De bovenliggende zoutlagen hebben een zelfherstellend vermogen doordat zout zich onder hoge druk gedraagt als een dikke vloeistof (zout stroomt langzaam in de richting van eventuele holtes, zogenaamde ‘zoutkruip’). Daarom is het risico op lekkage van gassen na correcte abandonnering klein. Maar dat geabandonneerde putten na honderden of zelfs vele duizenden jaren geen lekkage vertonen is niet geheel uit te sluiten. Selectie van de putten Gezien de bovenstaande risicobeschrijving, dienen de putten in het gasveld te voldoen aan een goede putintegriteit, waarbij de putwand voldoende dikte heeft en de cementering in orde is. Voor het gasveld Schoonebeek Gas is een uitgebreide putselectie uitgevoerd. Voor herinjectie in het gasveld zullen nieuwe putten worden geboord, die voldoen aan de gestelde eisen. Preventieve maatregelen en monitoring Door op de juiste wijze en volgens de beste standaarden een put af te sluiten wordt het risico op lekkage van gassen sterk beperkt. In Nederland ziet SodM erop toe dat de put correct afgesloten wordt.
Dit geldt ook voor andere eventueel aanwezige gasputten in het reservoir die niet voor waterinjectie zijn gebruikt. De put wordt definitief afgesloten met meerdere cementpluggen van meer dan 100 meter en daartussen zit niet-corrosieve vloeistof. Boven kwetsbare secties wordt de put ook nog lateraal uitgeboord zodat een holle ruimte ontstaat. Deze gehele ruimte wordt vervolgens gevuld met cement zodat er geen verticale migratie tussen formaties onder en boven de put mogelijk is (een zogenaamde pancake plug als preventieve maatregel). Daarnaast wordt de put circa 3 meter onder het maaiveld afgeknipt en dichtgelast. De bovengrondse locatie wordt verwijderd en teruggebracht naar de oorspronkelijke staat. Acties in geval van lekkage van gassen Zodra een lekkage wordt geconstateerd, kan de put worden hersteld om de gasstroom te stoppen. Of op de zeer lange termijn (ruim 100 jaar) herstelwerkzaamheden aan de put nog mogelijk zijn is echter onzeker. Ook is dan misschien niet meer bekend wat de oorzaak van de lekkage is, omdat de kennis over de gasput verloren kan zijn gegaan. Het reservoir wordt als gevolg van de injectie op hogere druk afgesloten dan na beëindiging van de gaswinning. Hierdoor neemt als gevolg van de waterinjectie het risico op lekkage van gassen mogelijk toe.
Uit bovenstaande blijkt dat er op lange termijn vrijwel geen risico is dat het injectiewater omhoogkomt in de biosfeer. De kans dat resterend methaan uit het Schoonebeek gasveld alsnog omhoog migreert is niet uit te sluiten. Dit risico is aanwezig in de situatie dat er geen waterinjectie plaatsvindt, maar wordt verhoogd doordat bij waterinjectie de reservoirdruk zal toenemen. Omdat de lekkage van gassen zoals methaan bijdraagt aan het broeikaseffect, krijgt dit risico voor Alternatief 2 en 3 een enkel negatieve beoordeling (score -).
10.3.3 Lekkage uit reservoir Het injectiewater wordt opgeslagen in de aquifer van het olieveld of in het gasveld Schoonebeek. Deze reservoirs zijn afgesloten door een ondoordringbare laag. De uiteindelijke waterdruk is lager dan de poriëndruk in het omliggende gesteente. Er is dus een naar binnen gekeerde drukcomponent. Hierdoor is de kans zeer gering dat het water uit het reservoir stroomt. 17-1-2023
CE-TOETSING DRENTHE ALTERNATIEVEN
BF5299-IB-RP-CE-OOS
85
Projectgerelateerd
Risico’s Als er breuken vanuit het reservoir door de afsluitende laag heen lopen kunnen deze (gaan) fungeren als een migratiepad. Omdat de olie of het aardgas niet heeft kunnen ontsnappen is het in eerste instantie zeker dat de breuken niet doorlatend zijn en er geen gassen of vloeistoffen doorheen kunnen stromen. Vanwege de gaswinning en daarna de waterinjectie treden er echter spanningsveranderingen op in het reservoir. Hierdoor kunnen breuken verschuiven of niet meer geheel afsluiten. Breuken kunnen ook gevuld zijn met bijvoorbeeld steenzout of kalksteen. Als dit oplost kan ook een lekkagepad ontstaan. Hierdoor kan het water uit het reservoir in contact komen met het vergelijkbare zoute water uit de bovenliggende lagen. Vanwege de naar binnen gekeerde drukgradiënt zal water juist het reservoir in stromen. Mocht het geïnjecteerde water toch buiten het reservoir kunnen komen, dan bevindt het zich nog steeds op grote diepte, samen met ander zout formatiewater. Het water wordt dan onderdeel van dat lokale diepe watersysteem. Op deze diepten bevat het watersysteem zout water en er is weinig tot geen sprake van watertransport. Gezien de omgevingsdruk zal het productiewater zich gedragen zoals het overige aanwezige water, met vergelijkbare samenstelling. Dit water zal het zoete grondwater niet bereiken, anders zou dit ook gelden voor het overige zoute water.
Wegens de afwezigheid van zout water aan het oppervlak is dit niet het geval. Chemische veranderingen kunnen het reservoir in theorie aantasten. Omdat het injectiewater uit vergelijkbare formaties in de diepe ondergrond komt is het van vergelijkbare chemische samenstelling. Reservoir-eigen (compatibele) stoffen in het injectiewater zullen normaal gesproken geen problemen veroorzaken met betrekking tot de integriteit van het reservoir. Wel zal altijd preventief geverifieerd moeten worden of er bijvoorbeeld geen geochemische reacties zoals zwelling van kleien of afzetting van zouten plaats kan vinden, waardoor de productiewaterinjectie kan worden belemmerd. Zoutoplossing wordt als aparte categorie besproken. De stoffen die nodig zijn om bijvoorbeeld bacteriëngroei te remmen of corrosie te beperken, beïnvloeden de integriteit van het reservoir niet. Desondanks wordt het gebruik van chemicaliën (niet bodem-eigen stoffen) bij de waterinjectie zoveel mogelijk beperkt. Deze chemicaliën blijven door de goede afsluitende lagen opgesloten in het reservoir. Preventieve maatregelen en monitoring Er is een aantal aspecten van het reservoir waarmee rekening gehouden moet worden om te verzekeren dat het injectiewater permanent opgeslagen blijft in het reservoir.
Dit zijn: ▪ Reservoirdruk; ▪ Opslagvolume; ▪ Aanwezigheid van breuken door de afsluitende laag heen; ▪ Zoutoplossing (apart in volgende paragraaf 10.3.4). Reservoirdruk Vanwege het gewicht van de bovenliggende gesteentelaag is de druk in de diepe ondergrond hoog. De afsluitende laag heeft bewezen het aardgas miljoenen jaren vast te kunnen houden bij deze oorspronkelijke druk. Door de gaswinning is de druk in het ‘lege’ gasveld lager geworden. Zolang tijdens de waterinjectie de oorspronkelijke druk niet overschreden wordt, kan men aannemen dat het injectiewater of resterende gassen niet kunnen ontsnappen uit het reservoir.
17-1-2023
CE-TOETSING DRENTHE ALTERNATIEVEN
BF5299-IB-RP-CE-OOS
86
Projectgerelateerd
Opslagvolume Het reservoir wordt niet verder gevuld dan tot het niveau waar het aardgas zich heeft geaccumuleerd. Als de druk namelijk hoger oploopt kan het injectiewater in sommige gevallen langs de zijkant van het reservoir stromen. Breuken Doorlatende breuken kunnen fungeren als migratiepad door de afsluitende laag. Zoutlagen vormen de ideale afsluiting van reservoirs omdat deze zich plastisch gedragen. Eventueel ontstane breuken sluiten zich weer in de zoutlaag. Klei(steen)lagen vertonen deze zelfhelende eigenschappen minder. Hoewel niet uit te sluiten, is de kans op lekkage van water uit het reservoir gering en als het optreedt, zal het water mengen met vergelijkbaar water in de diepe ondergrond. Deze diepe watersystemen zijn stabiel en het is daarom zeer onwaarschijnlijk tot niet mogelijk dat het water vervolgens naar hoger gelegen bodemlagen in de biosfeer zal migreren op een maatschappelijk relevante tijdschaal. Dit risico krijgt geen negatieve beoordeling (score 0).