In het noorden van Nederland bevinden zich veel verschillende mijnbouwactiviteiten dicht bij elkaar. Er zijn veel kleine gasvelden, maar ook het grootste gasveld van Noord-Europa (Groningen), gasopslagplaatsen in voormalige gasvelden (Grijpskerk), de gasopslagplaats in Norg, zoutwinning bij Veendam en mogelijke waterstofopslag in zoutcavernes bij Zuidwending en Winschoten. Voor veel mensen in het noorden van Nederland rijst de vraag of effecten zoals bodemdaling, seismische activiteit of vloeistoflekkage zich kunnen opstapelen met ongewenste gevolgen, zoals bodemdaling, seismiciteit en vloeistoflekkage. Dit onderzoek heeft tot doel de mogelijke interacties tussen verschillende ondergrondse activiteiten in het noorden van Nederland in kaart te brengen en te verduidelijken, met de nadruk op het gebied rond Grijpskerk.
De UGS Grijpskerk wordt omringd door kleine gasvelden, zoals Kommerzijl, Saaksum, Pieterzijl, Kollom, Molenpolder, Wieringa, Burum, Burum-Oost en Grootegast. Sommige zijn nog in productie, zoals Kommerzijl en Pieterzijl. Sommige gasvelden zijn niet meer in productie, zoals Burum-Oost, of nog niet in productie, zoals Burum. De meeste gasvelden worden geëxploiteerd via een aantal putten per veld, die mogelijke routes voor gaslekkage kunnen vormen. De onderzoeksvragen zijn vastgesteld met hulp van enkele burgers in het noorden van Nederland die zich zorgen maken over het aantal activiteiten in hun omgeving en de mogelijke interactie tussen deze activiteiten.
Het project is uitbesteed aan een consortium bestaande uit Crux Engineering, Cohere Consult, Geodata, Q-con en TU Delft. Het project is in mei 2022 van start gegaan en eindigde in 2025.
Meer ...
Het algemene doel van dit project was het vaststellen en duidelijk formuleren van de cumulatieve effecten en interacties tussen verschillende mijnbouwactiviteiten rond de Lauwerszeetrog en de interacties tussen de UGS Grijpskerk, de omliggende kleine gasvelden en het gasveld van Groningen.
Het onderzoek moest zich met name richten op cumulatieve bodemdalingseffecten, geïnduceerde seismische activiteit, het risico van lekkage uit putten in het gebied en de verwachte herverdeling van de druk in het reservoir en de aquifer en het formatiewater na het buiten gebruik stellen van gasvelden in het gebied rond Grijpskerk.
Het werk werd verdeeld in twee fasen. Een eerste fase met de volgende doelstelling:
- literatuuronderzoek gericht op bodemdaling, geïnduceerde seismische activiteit, methaanlekkage, cumulatieve interacties tussen die processen en hun verspreiding en effecten aan het oppervlak,
- het verkrijgen van input van lokale belanghebbenden en het ontwikkelen van het onderzoeksplan voor fase II.
En een tweede fase met de volgende doelstelling:
- analyse van de effecten van gaswinning en gasopslag in het gebied rond Grijpskerk, met inbegrip van de cumulatieve effecten van zowel activiteiten in het verleden als prognoses voor de toekomst, met behulp van een uitgebreide modelgestuurde aanpak, waarbij rekening wordt gehouden met aspecten van bodemdaling, geïnduceerde seismische activiteit, methaanlekkage en andere bronnen,
- analyse van mogelijke indirecte verspreiding en effecten van de mijnbouwactiviteiten in termen van ondiepe bodemdaling, seismische activiteit en de effecten op het grondwater en methaanlekkage.
Het werk werd verdeeld in twee fasen:
Het onderzoek in fase I is gebaseerd op een gestructureerd literatuuronderzoek en een haalbaarheidsbeoordeling van innovatieve methodologieën. Het literatuuronderzoek is uitgebreid en behandelt: bodemdaling (natuurlijk en antropogeen), geïnduceerde seismische activiteit, methaanlekkage, cumulatieve en interactieve effecten, monitoringtechnieken en modelleringsbenaderingen. De studie past duidelijk gedefinieerde classificatieschema's toe (bijv. ondiepe versus diepe bodemdaling), integreert empirische gegevens (bijv. NAP-hoogtebenchmarks) en bespreekt verschillende modelleringsbenaderingen (poro-elastisch, geotechnisch, semi-analytisch, enz.). In de haalbaarheidsstudie wordt de nieuwe DELTA-methode geïntroduceerd, die gebruikmaakt van ruwe NAP-gegevens voor bodemdalinganalyse met verbeterde precisie. Deze innovatie versterkt de methodologische kwaliteit en vormt een veelbelovende basis voor fase II.
De bevindingen van fase I bieden een systematische synthese van: de omvang en oorzaken van bodemdaling en seismische activiteit op verschillende dieptes en met verschillende oorzaken, het belang van de integriteit van putten en breukstructuren voor methaanlekkage, de mechanismen en ruimtelijke omvang van interactiezones tussen mijnbouwactiviteiten. De resultaten zijn goed gestructureerd, uitgebreid gedocumenteerd en geplaatst in de context van nationaal onderzoek (bijv. DeepNL en eerdere KEM-projecten). Het rapport integreert wetenschappelijke inzichten met de zorgen van belanghebbenden, met name met betrekking tot de regio Grijpskerk.
Het methodologische kader van fase II is een systeemgerichte integratie van monitoring-, modellerings- en interpretatie-instrumenten die gericht zijn op het beoordelen van cumulatieve effecten in het gebied Grijpskerk. De volgende studies zijn uitgevoerd:
- Geodetische analyse: hoge-resolutie-evaluatie van bodemdaling en oppervlaktevervorming met behulp van ruwe NAP-gegevens en de in fase I ontwikkelde DELTA-methode.
- Modellering van reservoirverdichting: modellering van door gaswinning veroorzaakte vervorming en bodemdaling werd uitgevoerd met behulp van een eenvoudig lineair-elastisch verdichtingsmodel. De resultaten werden vergeleken met veldgegevens.
- Beoordeling van seismische activiteit: probabilistische en deterministische evaluatie van geïnduceerde aardbevingen in relatie tot gasveldactiviteiten, rekening houdend met magnitudedrempels en bronmechanismen.
- Identificatie van lekkagepaden: conceptuele beoordeling van drukverplaatsing en putintegriteit, aangevuld met breuk- en boorgatgegevens.
- Kartering van interactiezones: de interacties tussen de Grijpskerk UGS, nabijgelegen velden (bijv. Pieterzijl en Kommerzijl) en het Groningen-gasveld worden geëvalueerd door hun respectieve druk, bodemdaling en seismische activiteit te vergelijken.
- In kaart brengen van interactiezones: de interacties tussen de Grijpskerk UGS, nabijgelegen velden (bijv. Pieterzijl en Kommerzijl) en het gasveld van Groningen worden geëvalueerd door hun respectieve druk-, bodemdaling- en spanningsvoetafdrukken te vergelijken en door overlappings- en invloedszones in kaart te brengen. Innovatief gebruik van laterale en verticale afstandsbuffers om mogelijke koppeling tussen ondergrondse activiteiten af te leiden.
De gepresenteerde wetenschappelijke bevindingen zijn goed gestructureerd en omvatten:
- Kwantificering van verdichting en diepe bodemdaling in het Grijpskerkgebied door meerdere gasvelden, met ruimtelijke voetafdrukken van bodemdaling gemodelleerd in de tijd.
- Kwantificering van verdichting en diepe bodemdaling door Grijpskerk UGS en de invloedssfeer daarvan.
- Kwantificering van de snelheid van ondiepe bodemdaling, ook op basis van InSAR-gegevens.
- In kaart brengen van de kans op geïnduceerde seismische activiteit en evaluatie van bestaande gegevens over aardbevingen en trillingen.
- Interpretatie van onzekerheden met betrekking tot invoerparameters (bijv. InSAR-waarnemingen, kaarten van de ondiepe ondergrond, verdichtingscoëfficiënten, randvoorwaarden, transmissiviteit van breuken), modelleringsresultaten en waterbeheerpraktijken.
Aanbevelingen voor risicobeperkende maatregelen en monitoringstrategieën, afgestemd op de verschillende belangen van belanghebbenden (bijv. schade aan gebouwen, verzilting van grondwater, publieke perceptie).
Het project werd geëvalueerd door het wetenschappelijk panel van KEM.
De projectresultaten worden beschouwd als duidelijk gepresenteerd, wetenschappelijk onderbouwd en direct gekoppeld aan de projectdoelstellingen. De toevoeging van een Engelstalige samenvatting, gestructureerde bijlagen en aanvullende documenten verhoogt de toegankelijkheid en traceerbaarheid. De kwaliteit van de analyse is hoog: elke module (bodemdaling, seismische activiteit, lekkage) volgt een consistente structuur van probleemdefinitie-methode-resultaat-conclusie, waardoor traceerbaarheid en wetenschappelijke duidelijkheid worden gewaarborgd.
Uit het onderzoek blijkt dat de gaswinning en -opslag rond Grijpskerk en de Lauwerszeetrog slechts kleine en voorspelbare effecten hebben veroorzaakt. Alle waargenomen aardbevingen kunnen worden toegeschreven aan de gasproductie uit het Groningenveld of uit kleine velden in het projectgebied (Kommerzijl, Munnekezijl en Grijpskerk). Er zijn geen aanwijzingen voor geïnduceerde seismische activiteit als gevolg van andere gasgerelateerde ondergrondse activiteiten (boringen, hydraulische stimulatie, hydraulische fracturering en waterinjectie). Het risico op methaanlekkage wordt als zeer laag beschouwd. Verschillende mijnbouwprojecten in het gebied lijken ook elkaars effecten niet te versterken.
Het onderzoek in dit project had een algemeen karakter. Voor elke specifieke locatie moet gedetailleerd onderzoek worden gedaan en moeten geïntegreerde beoordelingsmethoden worden toegepast die diepe bodemdaling, lekkage, drukontwikkeling en ondiepe bodemdalingseffecten samen bekijken in plaats van afzonderlijk. Ter voorbereiding op dergelijk onderzoek moeten zelfs kleine effecten zorgvuldig en lokaal worden gemonitord met behulp van instrumenten zoals InSAR, GNSS en drukmonitoring.
Deze inzichten ondersteunen de ontwikkeling van slimmere mijnbouwbeleidsmaatregelen en monitoringsystemen, met meer transparantie, betere coördinatie tussen exploitanten en aandacht voor locatiespecifieke risico's, vooral wanneer velden worden gesloten of voor andere doeleinden worden gebruikt, zoals (gas)opslag. Kortom: hoewel de huidige situatie stabiel is, moet de manier waarop de effecten van mijnbouw worden beoordeeld en gemonitord voortdurend worden verbeterd om toekomstige uitdagingen voor te blijven.