3FP, fracture initiation, fracture growth, fluid flow and particle transport

3FP, fracture initiation, fracture growth, fluid flow and particle transport

Publieke samenvatting

Aardgas in Nederland heeft de economie aangejaagd en de energiehuishouding substantieel veranderd. Het is echter te verwachten dat de huidige aardgasproductie uit conventionele velden in Nederland en de territoriale wateren in de nabije toekomst zal afnemen en dat we op den duur zelfs gas moet gaan importeren. In navolging van Noord-Amerika vormt schaliegas mogelijk een grote nieuwe aardgasbron in Nederland en Europa. Vanwege de extreem lage doorlatendheid van de schalies waarin het gas is opgesloten, is winning van dit gas alleen mogelijk door het aanbrengen van kunstmatige kanaaltjes in de schalies op grote diepte (‘fraccing’). Het creëren van deze kanaaltjes geschiedt door het onder hoge druk inbrengen van de fraccingvloeistof vanuit eerder geboorde productieputten. Fraccing is een bestaande techniek die in de olie-industrie veelvuldig wordt toegepast om de olieproductie te stimuleren. Met de opkomst van nieuwe boortechnieken (horizontal drilling) werd het mogelijk om ook te schalielagen te gaan produceren. Ervaringen in Noord-Amerika leren echter dat het succes van het fraccen niet altijd is gegarandeerd. Schalie is zelfs op microscopische schaal zeer heterogeen en anisotroop met grote verschillen in mechanisch gedrag parallel aan, en loodrecht op de gelaagdheid. Dit zorgt ervoor dat de geometrie en connectiviteit van de scheuren zeer complex is en grote verschillen vertoont met de meer simpele structuren van de scheuren in bijvoorbeeld hoog poreuze en zeer homogene zandstenen waaruit in Europa momenteel het meeste gas uit geproduceerd wordt. Een beter begrip van deze problematiek in Europa en Nederland is nog urgenter dan in Noord-Amerika. Vanwege de relatief hogere kosten en de grotere bevolkingsdichtheid kunnen we ons geen mislukkingen veroorloven. Alleen door de scheurvorming zo goed mogelijk te voorspellen, kan schaliegas in Europa succesvol worden uitgevoerd. Dit onderzoek heeft echter grote potentie. Een succesvolle techniek zal ongetwijfeld ook buiten Europa toegepast gaan worden, alleen al omdat op deze manier het huidige (hoge) injectiewaterverbruik effectief gereduceerd kan worden.