3FP Fracture initiation, Fracture growth, Fluid Flow and Particle Transport

Ontwikkeling van model van breukvorming in schaliegesteente, voor een zo productief mogelijke gasproductie die zo min mogelijk belastend is voor het milieu.

Hoofdlijn Upstream Gas


Upstream Gas draagt bij in de zoektocht naar broodnodige innovaties in gaswinning. Ze doen dit op drie fronten: new fields, mature fields en tough fields. Binnen Upstream Gas probeert men zo efficiënt mogelijk te werken met bestaande en nieuwe gasvelden, en met oplossingen te komen voor gebieden met moeilijk te winnen gas.

Fraccing is een bestaande techniek die binnen 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 binnen Europa en Nederland 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 binnen Europa succesvol worden uitgevoerd. Er moet echter bedacht worden dat dit onderzoek een enorme potentie heeft. 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.  

Project

Het doel van de studie is om een model te ontwikkelen om de scheurgroei te voorspellen. Het model kan dan gebruikt worden om het scheurnetwerk geometrisch te optimaliseren voor maximale gasproductie en minimale milieuschade. Tevens wordt de scheurvorming in het laboratorium bestudeerd middels kleinschalige experimenten. Tenslotte richt het onderzoek zich op het toevoegen van additieven (viscosifiers) waarmee de fraccing vloeistof kan worden aangepast aan de reservoircondities.