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
© Copyright 2024