ReFINE Science Brief No. 9001: Høst 2013
En introduksjon til skifer og fracking
Her vil vi prøve å gi en generell oppsummering av skifergass og forklare ofte benyttede begreper. Den er
laget som en del av prosjektet Researching Fracking In Europa (ReFINE), ledet av Durham Energy Institute.
Ytterligere informasjon om ReFINE kan finnes på prosjektets hjemmeside: www.refine.org.uk.
Fra Storbritannia til Bulgaria, Ukraina til USA,
skifergass og fracking ser ut til stadig å være i
nyhetene. Men hva er leirskifer, hvorfor
inneholder de gass, og hva er fracking? Ledet
av Durham Energy Institute, går ReFINE
prosjekt vitenskapelig til verks for å undersøke
fracking i Europa. Denne guiden gir en
introduksjon
til
temaet
og
forklarer
terminologien.
Hva er skifer?
Skifer, eller slamstein, er en sedimentær bergart
dannet av lag med leire over millioner av år, og
som langsomt er blitt presset og komprimert til
stein. De er svært vanlig i oversikter over
steintyper, ikke overraskende siden leire og
mudder er de vanligste sedimentene på jorda. Det
dekker det meste av havbunnen og store deler av
land.
Mudder og slamstein består hovedsakelig av
fire hovedkomponenter: leire (små, flate
mineralske partikler), kvarts silt (små biter av
dette vanlige og harde mineralet), karbon-rik
organisk materiale (rester av nedbrutte planter
og dyr), og kalsiumkarbonat (kalk, ofte fra skjell).
Ulike forhold av disse komponentene utgjør de
ulike slamsteinene, men geologer bruker ofte
betegnelsen skifer på leire- og organisk materialrike lagdelte slamsteiner. Figur 1 viser et
eksempel på en skifer fra Jurassic Coast i Dorset,
Storbritannia.
Figur 1: En jura-skifer fra Dorset, Storbritannia. De sorte
lagene består av karbon-rikt organisk materiale, mens de
hvite lagene er fulle av kalsiumkarbonat-skall av forsteinet
plankton. Denne prøven er ca. 20 cm bred.
Hva er skifergass?
Molekyler av naturgass, typisk metan, blir ofte
fanget i porene i leirsteinen. Dersom mengden
gass er høy, og det er mange nok av disse
gassførende skiferlagene oppå hverandre, kan det
være økonomisk gunstig å utvinne denne til
anvendelse som fossilt brensel: skifergass.
Hvorfor inneholder skifer gass?
Ikke alle skifer inneholde gass, de må være
dannet av leire med høyt innhold av organisk
materiale. Når slik leire blir begravet, komprimert
og varmet opp, brytes det organiske materiale ned
www.durham.ac.uk/dei
og omdannes til gass. Dette krever vanligvis en
temperatur på minst 100 grader celsius, som
normalt forekommer 3 km eller mer under
jordoverflaten. Når gassen er dannet, vil en del av
den stige opp mot overflaten, men mye vil forbli
fanget i porene i formasjonen. Denne fangede
gassen utgjør skifergassreservoar.
Hva er fracking?
Fracking er en forkortelse for hydraulic fracturing
(hydraulisk oppsprekking). Hydrauliske sprekker
oppstår naturlig når trykksatte væsker trenger seg
ut fra dyptliggende bergarter og stiger oppover.
Fracking derimot, er prosessen der væske
injiseres under høyt trykk for nettopp å sprekke
opp bergartene. Disse kunstige sprekkene holdes
åpne av proppemateriale som sand.
Hvorfor benytte fracking til utvinning av
skifergass?
Skifer er porøs; inneholder mange små porer som
fanger naturgassen. Men, disse porene er ikke
sammenkoplete, noe som betyr at skifer har svært
lav permeabilitet og gassen vil derfor ikke
strømme gjennom bergarten. For at gassen skal
slippe ut må permeabiliteten økes ved hydraulisk
oppsprekking av leirskiferen. De tynne, væskefylte
sprekkene som oppsår under fracking skaper
kontakt mellom porene slik at gassen kan fritt
strømme ut av skiferen og inn i brønnen.
Figur 3: Forenklet diagram av hydraulisk oppsprekking
(fracking) for utvinning av skifergass. Injeksjonen av
væske under høyt trykk danner sprekker som forbinder de
adskilte, gassførende porene slik at gassen kan strømme
inn i brønnen og opp til overflaten.
Figur 2: Prinsippskisse av hydraulisk oppsprekking
(fracking) for utvinning av skifergass. En brønn bores ned
i skifergassreservoaret og væske injiseres under høyt
trykk inn i formasjonen. Dette skaper kunstige sprekker
som gjør det mulig for gass å strømme fra formasjonen og
tilbake i brønnen.
Durham Energy Institute
Durham University
Stockton Road
Durham DH1 3LE
Tel: +44 (0)191 334 2649
Faks: +44 (0)191 334 2408
Kontakt:
Dr Liam Herringshaw:
[email protected]
ReFINE hjemmeside:
http://www.refine.org.uk
www.durham.ac.uk/dei