Wetenschappers van de Heriot-Watt University hebben onthuld dat de winning van schaliegas geologisch werd uitgedaagd door breuknetwerken op alle boorlocaties die in Lancashire werden geprobeerd.

Schrijven in het journaal Aardolie-geowetenschap , het team maakte 3D-beelden van een 100 km ² gebied van het schiereiland Fylde in Lancashire, gebruikmakend van de seismische gegevens van Cuadrilla Resources die in januari 2018 openbaar werden gemaakt.

Analyse van de gegevens stelde het Heriot-Watt-team in staat om de ondergrond tot in de kleinste details in beeld te brengen, het onthullen van de complexiteit van de onderliggende geologie, die wordt doorsneden door een reeks breuklijnen.

De wetenschappers benadrukken dat een significante breuklijn die ze hebben geïdentificeerd verkeerd lijkt te zijn weergegeven in Cuadrilla's eerder gepubliceerde materiaal.

Dit is aanzienlijk, claim het team, omdat breuken aanzienlijke beperkingen opleggen aan het kiezen van optimale boorlocaties, omdat ze het risico verhogen van het genereren van geïnduceerde seismiciteit tijdens hydraulische breekoperaties. Deze grote breuklijn heeft mogelijk bijgedragen aan de aardbevingen die in 2011 hebben geleid tot een stopzetting van dergelijke operaties op de locatie Preese Hall.

Als de nauwkeurige positie van de breuklijn in eerste instantie in kaart was gebracht, de wetenschappers hebben gespeculeerd dat de site niet zou zijn gekozen als kandidaat voor proefboringen of hydrofracturering.

Professor John Underhill, Hoogleraar Exploratie Geowetenschappen, legt uit:"We zijn van mening dat ons onderzoek de noodzaak aantoont van gedetailleerde, het forensisch in kaart brengen van de ondergrond als voorwaarde voor de exploratie van schaliegas, niet alleen in Lancashire, maar in elk gebied waar geprobeerd kan worden schaliegas te winnen. Dit zal het mogelijk maken de ondergrondse geologie volledig te begrijpen en het risico van seismisch gevaar te evalueren voorafgaand aan het boren. Het is duidelijk dat er veel meer structurele complexiteit is en veel meer fouten in de ondergrond dan aan de oppervlakte.

"Het begrijpen, het identificeren en nauwkeurig in kaart brengen van fouten is van vitaal belang bij elke beoordeling van schaliebronnen en bij het evalueren van het risico van kruisende kritisch benadrukte breuken, waarop seismiciteit kan worden geïnduceerd.

"Onze structurele interpretaties suggereren dat deze specifieke schaliegasreserve, bekend als het Bowland Shale-gasspel, blijft zeer op de proef gesteld met aanzienlijke onzekerheid in de schattingen van de middelen, de planning van de locaties van de putlocaties, horizontale boorputpaden en het risico van geïnduceerde seismische activiteit op fouten die seismisch oplosbaar zijn en die op sub-seismische schaal."

Ian Anderson, een postdoctorale student die de data-analyse leidde als onderdeel van zijn Ph.D. projecteren, zei:"Vanwege de lage permeabiliteit van schalie, het is noodzakelijk om het gesteente op meerdere punten langs een horizontale put hydraulisch te breken om de gasstroom uit de schalie op gang te brengen. Onze kartering heeft de ernst aangetoond van seismisch oplosbare breuken onder het Fylde-gebied, wat de locaties zou beperken waar hydrofracturering zou kunnen optreden.

"Het voorkomen, grootte en afmetingen van de compartimenten tussen de breuken stellen beperkingen aan schaliebronnen, de optimale locatie van putlocaties en op horizontale putboringlengtes. Het nauwkeurig in kaart brengen van fouten voorafgaand aan het boren en hydraulisch breken van putten kan, in de toekomst, helpen het risico op storingsreactivering en geïnduceerde seismische activiteit te verminderen."

Het team gaat voorzichtig te werk, in zo'n structureel complex gebied als de Ribblesdale vouw-en-stuwgordel in het Craven Basin in Lancashire, sub-seismische fouten die niet zichtbaar zijn op de gegevens, zoals die welke hebben geleid tot de aardbevingen en de opeenvolgende stopzetting van de boringen in 2018 en 2019, moet ook worden verwacht, en plannen opgesteld om hun optreden en reactivering te beperken.

De conclusies van het team ondersteunen de oproepen die werden gedaan voor 3D-kartering op winningslocaties in het rapport van 2012 in opdracht van het Britse ministerie van Energie en Klimaatverandering (DECC), de voorloper van de Oil &Gas Authority (OGA).

Professor Peter Stijlen, Emeritus hoogleraar aan de Universiteit van Keele is een wereldwijde autoriteit op het gebied van geïnduceerde seismische activiteit en auteur van het DECC-rapport.

Professor Styles zei:"Dit is een zeer belangrijke en impactvolle paper in de context van de onconventionele gasexploitatie in het VK. Zoals de auteurs bekwaam aantonen, dit was een gebied met een aanzienlijke geologische complexiteit en de ontwikkeling van schaliegas zou buitengewone uitdagingen met zich meebrengen. In feite, ondanks de daaruit voortvloeiende seismische problemen, de locaties in het Lancashire Bowland Basin zijn waarschijnlijk eenvoudiger dan veel van de andere Britse PEDL's, die meestal onder gebieden liggen met aanzienlijke kolenwinning met de bijbehorende bodemdaling en door mijnbouw veroorzaakte aardbevingen.

"Dit document laat zien, door robuuste forensische analyse en interpretatie, de problemen die de geologie stelt voor toekomstige pogingen om onshore Britse schaliebronnen op een winstgevende en ecologisch (en sociologisch) aanvaardbare manier te exploiteren. Het moet zorgvuldig worden gelezen en de geleerde lessen moeten worden gelezen voordat toekomstige projecten worden voorgesteld."