Voor zanderige kusten met barrière-eilanden kunnen gasvelden liggen. Tegenwoordig is het mogelijk om verschillende compartimenten van een gasveld in één keer aan te boren.
Ten minste, als bekend is hoe de compartimenten gestapeld zijn. Die kennis ligt besloten in de geschiedenis van kusteilanden. Dr. Rick Donselaar verdedigde afgelopen dinsdag zijn proefschrift over de aangroei van barrière-eilanden bij zeespiegelstijging.
Van oorsprong is Donselaar geoloog. Dat hij zijn geologische onderzoek bij de faculteit Mijnbouwkunde en Petroleumwinning uitvoerde, is volgens hem een teken van de veranderingen aan die faculteit. ,,Niet voor niets gaan we Technische Aardwetenschappen heten. Dat gebeurt niet alleen omdat mijnbouw volgens middelbare scholieren een antieke klank heeft. De nieuwe naam weerspiegelt ook dat verschillende vakgebieden steeds meer met elkaar worden gecombineerd. Mijn onderzoek is een typisch voorbeeld van geologie met een toepassing in de gas- en oliewinning.”
Door de levensloop van barrière-eilanden te bestuderen, vergrootte Donselaar het inzicht in de opbouw van gasvelden voor de kust. De samenhang tussen die twee is in Nederland bekend. Rondom de Waddeneilanden liggen gasvelden, die niets anders zijn dan onder water verdwenen eilanden van poreus zand, als worstjes in een velletje ondoorlatende zeeklei. In miljoenen jaren zijn verschillende eilanden op elkaar gegroeid, weer onder water verdwenen en dan ingepakt in zeeklei. Zo ontstaan stapelingen van losse compartimenten.
Architectuur
Donselaar: ,,Er bestaan twee modellen die beschrijven hoe eilanden reageren op zeespiegelstijgingen. Die voldoen echter niet. Daarom heb ik een nieuw model gemaakt, waarin ik alle variabelen heb opgenomen: absolute zeespiegelstijging, beweging van de aardkorst, getijdebeweging, de vorm van het bekken waarin de eilanden liggen en natuurlijk de aanvoer van sedimenten, zand en klei dus. Ik heb het model het ‘dynamisch evenwicht model’ genoemd, omdat alle factoren elkaar beïnvloeden.”
Dit model beschrijft de architectuur, oftewel de stapeling en opbouw van de zandworsten. Stijgt de zeespiegel langzaam, dan stapelen de laagjes zich recht boven elkaar. Stijgt de zee snel, dan verschuift een barrière-eiland in de richting van de kust en vormen de worsten zich dakpansgewijs, schuin boven elkaar. Die informatie kan gebruikt worden bij de gaswinning.
Donselaar: ,,Het is mogelijk om met een flexibele boorbuis meer worstjes aan te tappen in een enkele boring. Dat vermindert de milieubelasting en levert een hogere opbrengst aan gas op. Dat betekent dus ook meer inkomsten voor de staat en meer welvaart. Mijn model helpt om een gunstige boorplekuit te zoeken, waarmee veel compartimenten aangetapt kunnen worden.”
Verrassing
Om het model te toetsen voerde Donselaar twee veldstudies uit. Daarvoor reisde hij geen twintigduizend mijlen onder zee, want er zijn ook plaatsen waar de zeebodem omhoog is gekomen. Donselaar koos de Spaanse Pyreneeën en San Juan Bekken in New Mexico, waar een canyon een ideale bodemdoorsnede bood van tachtig meter hoog en kilometers lang. Het is er zo droog dat geen begroeiing het uitzicht verstoort op de stapeling van aardlagen. De opbouw van die aardlagen bevestigde het ‘dynamisch evenwicht’ model.
Donselaar: ,,De ideeën voor het model zijn natuurlijk ingegeven door wat ik in de praktijk gezien had, dus dat het model toepasbaar zou zijn had ik wel verwacht. Maar in New Mexico leerde ik pas goed de stapelingen die ik zag te waarderen, juist doordat ik het model in mijn achterhoofd had. Ineens wordt de logica van zo’n rotswand duidelijk. Dat is wel een prettige verrassing.”
De toepasbaarheid van geologische kennis geeft Donselaar een kick. Voor zijn model ziet hij nog meer mogelijkheden: het zou gebruikt kunnen worden bij het bestuderen van de loop van vervuild-waterstromen, of bij de plannen voor het aanleggen van een kunstmatig eiland voor de kust van Den Haag.
Donselaar: ,,Op zich is het een interessante studie, maar ik voorzie nog wel een paar problemen. Waar haal je bijvoorbeeld al dat zand vandaan? En hoe bescherm je de zeekant van het eiland? Het zoute water in de ondergrond kan waterleidingen en dergelijke aantasten. Maar ik heb begrepen dat de Nederlandse regering haar medewerking heeft toegezegd aan een experiment in Israel. Het populatieprobleem is daar nog veel groter dan hier. Dat wordt dus een soort proeftuin.”
Figuur 1 De Tsaya Canyon in Mexico, waar Donselaar een veldstudie verrichtte
Voor zanderige kusten met barrière-eilanden kunnen gasvelden liggen. Tegenwoordig is het mogelijk om verschillende compartimenten van een gasveld in één keer aan te boren. Ten minste, als bekend is hoe de compartimenten gestapeld zijn. Die kennis ligt besloten in de geschiedenis van kusteilanden. Dr. Rick Donselaar verdedigde afgelopen dinsdag zijn proefschrift over de aangroei van barrière-eilanden bij zeespiegelstijging.
Van oorsprong is Donselaar geoloog. Dat hij zijn geologische onderzoek bij de faculteit Mijnbouwkunde en Petroleumwinning uitvoerde, is volgens hem een teken van de veranderingen aan die faculteit. ,,Niet voor niets gaan we Technische Aardwetenschappen heten. Dat gebeurt niet alleen omdat mijnbouw volgens middelbare scholieren een antieke klank heeft. De nieuwe naam weerspiegelt ook dat verschillende vakgebieden steeds meer met elkaar worden gecombineerd. Mijn onderzoek is een typisch voorbeeld van geologie met een toepassing in de gas- en oliewinning.”
Door de levensloop van barrière-eilanden te bestuderen, vergrootte Donselaar het inzicht in de opbouw van gasvelden voor de kust. De samenhang tussen die twee is in Nederland bekend. Rondom de Waddeneilanden liggen gasvelden, die niets anders zijn dan onder water verdwenen eilanden van poreus zand, als worstjes in een velletje ondoorlatende zeeklei. In miljoenen jaren zijn verschillende eilanden op elkaar gegroeid, weer onder water verdwenen en dan ingepakt in zeeklei. Zo ontstaan stapelingen van losse compartimenten.
Architectuur
Donselaar: ,,Er bestaan twee modellen die beschrijven hoe eilanden reageren op zeespiegelstijgingen. Die voldoen echter niet. Daarom heb ik een nieuw model gemaakt, waarin ik alle variabelen heb opgenomen: absolute zeespiegelstijging, beweging van de aardkorst, getijdebeweging, de vorm van het bekken waarin de eilanden liggen en natuurlijk de aanvoer van sedimenten, zand en klei dus. Ik heb het model het ‘dynamisch evenwicht model’ genoemd, omdat alle factoren elkaar beïnvloeden.”
Dit model beschrijft de architectuur, oftewel de stapeling en opbouw van de zandworsten. Stijgt de zeespiegel langzaam, dan stapelen de laagjes zich recht boven elkaar. Stijgt de zee snel, dan verschuift een barrière-eiland in de richting van de kust en vormen de worsten zich dakpansgewijs, schuin boven elkaar. Die informatie kan gebruikt worden bij de gaswinning.
Donselaar: ,,Het is mogelijk om met een flexibele boorbuis meer worstjes aan te tappen in een enkele boring. Dat vermindert de milieubelasting en levert een hogere opbrengst aan gas op. Dat betekent dus ook meer inkomsten voor de staat en meer welvaart. Mijn model helpt om een gunstige boorplekuit te zoeken, waarmee veel compartimenten aangetapt kunnen worden.”
Verrassing
Om het model te toetsen voerde Donselaar twee veldstudies uit. Daarvoor reisde hij geen twintigduizend mijlen onder zee, want er zijn ook plaatsen waar de zeebodem omhoog is gekomen. Donselaar koos de Spaanse Pyreneeën en San Juan Bekken in New Mexico, waar een canyon een ideale bodemdoorsnede bood van tachtig meter hoog en kilometers lang. Het is er zo droog dat geen begroeiing het uitzicht verstoort op de stapeling van aardlagen. De opbouw van die aardlagen bevestigde het ‘dynamisch evenwicht’ model.
Donselaar: ,,De ideeën voor het model zijn natuurlijk ingegeven door wat ik in de praktijk gezien had, dus dat het model toepasbaar zou zijn had ik wel verwacht. Maar in New Mexico leerde ik pas goed de stapelingen die ik zag te waarderen, juist doordat ik het model in mijn achterhoofd had. Ineens wordt de logica van zo’n rotswand duidelijk. Dat is wel een prettige verrassing.”
De toepasbaarheid van geologische kennis geeft Donselaar een kick. Voor zijn model ziet hij nog meer mogelijkheden: het zou gebruikt kunnen worden bij het bestuderen van de loop van vervuild-waterstromen, of bij de plannen voor het aanleggen van een kunstmatig eiland voor de kust van Den Haag.
Donselaar: ,,Op zich is het een interessante studie, maar ik voorzie nog wel een paar problemen. Waar haal je bijvoorbeeld al dat zand vandaan? En hoe bescherm je de zeekant van het eiland? Het zoute water in de ondergrond kan waterleidingen en dergelijke aantasten. Maar ik heb begrepen dat de Nederlandse regering haar medewerking heeft toegezegd aan een experiment in Israel. Het populatieprobleem is daar nog veel groter dan hier. Dat wordt dus een soort proeftuin.”
Figuur 1 De Tsaya Canyon in Mexico, waar Donselaar een veldstudie verrichtte
Comments are closed.