Vijf Utrechtse aardwetenschappers ontvangen 350.000 euro DeepNL subsidie
Subsidie voor onderzoek naar het Groningen gasveld
De NWO honoreerde op 5 juli 2021 zeven nieuwe projecten met een DeepNL-subsidie. Vijf van de zeven subsidies van 350.000 euro zijn toegekend aan Utrechtse onderzoekers. DeepNL is een lange-termijn onderzoeksprogramma naar de gaswinning gerelateerde problematiek in Groningen, en ontwikkelt een kennisbasis voor bijvoorbeeld geothermische energiewinning en ondergrondse CO2- en waterstofopslag.
De gehonoreerde projecten
PhysMmax: Berekening van de maximum aardbeving grootte in Groningen door fysische modellering
Tektoniek- en aardbevingsexpert Ylona van Dinther gaat met haar team berekeningen maken om een betere inschatting te kunnen maken van de grootst mogelijke aardbeving (Mmax) in Groningen. Deze extreme scenario’s hebben de grootste invloed op het aardbevingsrisico. Op dit moment is Mmax bepaald door statistische analyse van opgetreden aardbevingen en expert opinie. Hierbij is de fysische onderbouwing beperkt.
Dit nieuwe fysische kader kan in de toekomst ook van grootte waarde zijn bij het bepalen van het aardbevingsrisico voor geïnduceerde en natuurlijke aardbevingen in Nederland en wereldwijd.
Van Dinther: “PhysMmax combineert drie zeer geavanceerde 3D computermodellen voor een betere fysische bepaling van Mmax, waarbij de complexe ondergrondse structuur en productiegeschiedenis van het veld in acht worden genomen. Dit nieuwe fysische kader kan in de toekomst ook van grootte waarde zijn bij het bepalen van het aardbevingsrisico voor geïnduceerde en natuurlijke aardbevingen in Nederland en wereldwijd. De ontwikkeling van een kader dat op internationaal niveau baanbrekend is en een directe, belangrijke bijdrage levert aan de maatschappij maken dit project zo fascinerend.”
Kwantitatieve bepaling van de reservoirspanningen vóór productie in Groningen
Tectonofysicus Rob Govers gaat de materiaalspanningen schatten die heersten in het reservoirgesteente van Groningen, voordat de gasproductie startte. Oppompen van gas verhoogde deze achtergrondspanningen, wat uiteindelijk leidde tot aardbevingen. Het doel van het project is om de omslag te begrijpen van eerst dertig jaren pompen zonder aardbevingen, gevolgd door dertig jaar mét aardbevingen. De bevindingen kunnen belangrijk blijken voor de seismiciteit nadat de gasproductie is gestopt.
Ik verwacht een relevante bijdrage te kunnen leveren aan het beantwoorden van vragen rondom de negatieve effecten van de gaswinningen in Groningen.
Govers: “Ik ben erg blij met de toekenning van dit DeepNL project omdat ik verwacht een relevante bijdrage te kunnen leveren aan het beantwoorden van vragen rondom de negatieve effecten van de gaswinningen in Groningen. Natuurlijke spanningen worden veroorzaakt door plaattektoniek en ijstijden. Ik zal een nieuw soort computermodellen gebruiken met veel en enigszins onzekere krachten, en de uitkomsten valideren met waarnemingen in gebieden waar de spanningen niet aangetast zijn door gasproductie.”
Above and below: het gedrag van gesteenten direct boven en onder producerende gasvelden
Als experimenteel gesteentemechanicus werkend bij het High Pressure & Temperature Lab van de Universiteit Utrecht gaat Suzanne Hangx samen met haar team inklinking van zachte, klei-rijke gesteentelagen rondom gasvelden onderzoeken. Winning van vloeistoffen zoals aardgas uit de diepe ondergrond leidt vaak tot bodemdaling en trillingen. Dit wordt grotendeels veroorzaakt door inklinking van het gasreservoir, maar de gesteentelagen direct boven en onder een gasveld kunnen ook een rol spelen. Veel Nederlandse gasvelden worden omringd door zachtere, klei-rijke gesteentelagen, die anders reageren op gasproductie dan het stijvere zandsteenreservoir.
Samen met de andere 17 projecten binnen DeepNL, voelt dit voor mij echt alsof het totaalplaatje voor Groningen nu langzaamaan duidelijk gaat worden. Fantastisch om daar aan bij te kunnen dragen!
Hangx: “Mijn team gaat de mechanismes verantwoordelijk voor de langzame deformatie van deze omringende gesteentelagen identificeren en kwantificeren, om risicovoorspellingen via computermodellen te verbeteren en uit te breiden. Ik ben erg blij met de mogelijkheid om aan het DeepNL programma bij te dragen met een nieuw project. Binnen een eerdere ronde van het programma wist ik al één project te bemachtigen als hoofd-onderzoeker, en één in samenwerking met de TU Delft, die beide specifiek over het zandsteenreservoir gaan. Met dit project zullen we in staat zijn om ook de bijdrages van de directe omringende gesteenten te kwantificeren, wat nog slechts beperkt is gedaan tot nu toe. Samen met de andere 17(!) projecten binnen DeepNL, voelt dit voor mij echt alsof het totaalplaatje voor Groningen nu langzaamaan duidelijk gaat worden. Fantastisch om daar aan bij te kunnen dragen!”
LabQuakeAI – Nieuwe experimenten & AI combineren voor het voorspellen van aardbevingen
Ivan Pires de Vasconcelos is een expert in beeldvormingswetenschap, golven en hun interacties met materialen. In samenwerking met Dr. Andre Niemeijer – expert op het gebied van experimenten en aardbevingen – gaat hij een nieuwe experimentele opstelling bouwen die in staat is om laboratoriumaardbevingen te simuleren in meer realistische scenario’s met behulp van hoge-kwaliteit echografie die aardbeving gerelateerd gedrag in real time volgt.
Hoewel het voorspellen van aardbevingen in echte veldsituaties nog ver in de toekomst ligt, zal dit boeiende onderzoek een belangrijke mijlpaal zijn voor ons om op een dag betrouwbaarder te kunnen voorspellen wanneer een aardbeving kan plaatsvinden.
Pires de Vasconcelos: “Ik ben erg enthousiast over dit project, niet alleen omdat het de multidisciplinaire samenwerking in Aardwetenschappen versterkt, maar ook vanwege de unieke combinatie van state-of-the-art experimenten met AI-technieken om ons begrip van het ongelooflijk uitdagende probleem van het voorspellen van aardbevingen te bevorderen. Hoewel het voorspellen van aardbevingen in echte veldsituaties nog ver in de toekomst ligt, zal dit boeiende onderzoek een belangrijke mijlpaal zijn voor ons om op een dag betrouwbaarder te kunnen voorspellen wanneer een aardbeving kan plaatsvinden.”
Geologische analyse van multi-scale breuken in reservoirsystemen en implicaties voor breukmechanisch gedrag in het Groningenveld
Gaswinning uit het Groningenveld leidt tot aardbevingen die worden veroorzaakt door schuiven over oude breuken. Belangrijke eigenschappen van deze breuken, zoals breukstructuur, kinematica en sterkte, zijn slecht bekend, waardoor het inschatten van aardbevingsrisico's problematisch is. Met dit project bepaalt tektoniek-expert Ernst Willingshofer de mechanische eigenschappen van dergelijke breuken door een innovatieve integratie van geologische waarnemingen in de Groningse structuur met gedetailleerde (micro)structurele analyse van analogen uit het veld, fysische gesteente-experimenten en fysische analoge modellering.
Wij zijn bijzonder blij met de toekenning van ons project. Het biedt ons de mogelijkheid het geologische verleden met het heden te verbinden.
Willingshofer: “Wij zijn bijzonder blij met de toekenning van ons project. Het biedt ons de mogelijkheid het geologische verleden met het heden te verbinden door de invloed te bestuderen van reeds bestaande geologische structuren die sinds het paleozoïcum tot stand zijn gekomen, op breukverschuivingen en daarmee samenhangende seismiciteit in verband te brengen met menselijke activiteiten.”