Onderzoek naar de chemische effecten van waterinjectie in de diepe ondergrond
In opdracht van het Staatstoezicht op de Mijnen (SodM) heeft onafhankelijk kennisinstituut TNO-AGE onderzoek gedaan naar mogelijke ondergrondse chemische effecten van de waterinjectie in olie- en gasvelden in Nederland. Kan het geïnjecteerde water, dat zout is en mijnbouwhulpstoffen bevat, het reservoir of de afsluitende laag aantasten? TNO-AGE komt tot de conclusie dat er geen aanwijzingen zijn dat chemische reacties als gevolg van de huidige waterinjectie leiden tot significante aantasting van de integriteit van het reservoir of de afsluitende laag.
Aanleiding voor dit onderzoek was de verkenning die het RIVM in 2019 voor SodM heeft uitgevoerd naar de milieurisico’s van sectoren waar SodM op toeziet. Dit onderzoek is een onderdeel van de activiteiten van SodM voor het versterken van het toezicht op milieu in relatie tot energiewinning.
Wat is waterinjectie?
Waterinjectie wordt meestal toegepast om water dat naar boven komt bij de winning van koolwaterstoffen te injecteren in een reservoir in de diepe ondergrond – veelal in uitgeproduceerde olie- en gasvelden. Het geïnjecteerde water is zout, kan kleine hoeveelheden koolwaterstoffen bevatten, en bevat daarnaast soms hemel-, spuit-, spoel en/of waswater. Om de installatie en de put te beschermen worden geringe hoeveelheden mijnbouwhulpstoffen toegevoegd (≤1%). Het water kan ook mijnbouwhulpstoffen bevatten die zijn gebruikt bij het winnen van olie en gas.
Overzicht van velden, samenstelling productiewater en gebruikte mijnbouwhulpstoffen
Het onderzoek gaat over de huidige waterinjectie in olie- en gasvelden op het Nederlandse vasteland en richt zich op mogelijke chemische reacties met het reservoir waarin geïnjecteerd wordt en met de afsluitende laag. Het onderzoek geeft een overzicht van de locaties in Nederland waar recentelijk (2020/2021) waterinjectie heeft plaatsgevonden. Van de velden waarin geïnjecteerd wordt, is data verzameld omtrent de geologie (reservoir, afsluitende laag), druk, temperatuur, chemische samenstelling van het productiewater, en het aanwezige formatiewater in het ontvangende reservoir. Het onderzoek geeft ook een beeld van de mijnbouwhulpstoffen die gedurende de periode zijn gebruikt bij het injecteren van productiewater.
Geen aanwijzing voor aantasting van reservoir of afsluitende lagen
Naast deze inventarisatie kijkt het onderzoek naar de chemische reacties die kunnen plaatsvinden tussen het geïnjecteerde water en de afsluitende laag en het reservoir (gesteente en aanwezige formatiewater) waarin geïnjecteerd wordt. Op basis van de beschikbare wetenschappelijke literatuur, praktijkervaring en de uitgevoerde thermodynamische berekeningen komt TNO-AGE tot de conclusie dat er geen aanwijzingen zijn dat chemische reacties als gevolg van waterinjectie leiden tot significante aantasting van de integriteit van het reservoir of de afsluitende laag. In de formaties waarin geïnjecteerd wordt, geven de berekeningen aan dat er geringe hoeveelheden mineralen in het reservoir kunnen oplossen of neerslaan. Dit zou het volume gesteente en de aanwezigheid van kleine poriën in het gesteente kunnen beïnvloeden. In dat geval voegen operators mijnbouwhulpstoffen toe om deze neerslag tegen te gaan. Het gebruik van mijnbouwhulpstoffen heeft dus ook een beschermende werking. TNO-AGE komt daarom tot de conclusie dat er geen aanwijzingen zijn dat chemische reacties als gevolg van deze waterinjectie leiden tot significante aantasting van de integriteit van het reservoir of de afsluitende laag.
Wat gaat SodM met het onderzoek doen?
Dit onderzoek heeft SodM geholpen om meer inzicht te krijgen in de effecten van productiewater in de diepe ondergrond. Het toont aan dat er geen aanwijzingen zijn dat chemische reacties als gevolg van de huidige injectie van productiewater leiden tot aantasting van de betreffende reservoirs of afsluitende lagen. SodM zal de nieuwe inzichten uit dit onderzoek meenemen in het toezicht en de advisering op waterinjectie.