skifergas i Danmark Niels H. Schovsbo Reservoir geolog

Transkript

1 Den geologiske baggrund for skifergas i Danmark Niels H. Schovsbo Reservoir geolog De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland Klima-,Energi- og Bygningsministeriet

2 De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland en introduktion Klima-, Energi og Bygningsministeriet g

3 Vandressourcer Natur og Klima Vandressourcer 3D National vandressourcemodel National grundvandsovervågning National grundvandskortlægning Varslingssystem stem for udvaskning af pesticider Jordforurening og mikrobielle faktorer i vand og jord Natur og Klima Maringeologisk forskning som nøgle til klimaet Overvågning af Indlandsisen i Grønland Klimaændringers effekt på vandkredsløbet Kortlægning af palæomiljøet Hav- og kyststudier til marinforvaltning Jordskælvsforskning og -overvågning

4 Energiråstoffer Mineralske råstoffer Energiråstoffer Kortlægning af olie/gas potentialet i Danmark og Grønland Afgrænsning af kontinentalsokkel områder Geologisk grundlag for geotermisk energi og jordvarme Udnyttelse af vandkraft fra gletsjere i Grønland Lagring g af CO 2 i undergrunden u Mineralske råstoffer Geologisk, geofysisk og geokemisk kortlægning ig Grønland Mineralressource evaluering i Grønland Geologisk kortlægning i Danmark Kortlægning g af råstoffer i Danmark

5 Databanker og Udviklingsaktiviteter Databanker og information National geologisk og hydrologisk boredatabase National geofysisk database for miljø- og råstofområdet National database for dybe olie- og gasboringer Borekernelager Internationale ti udviklingsaktiviteter kti it t Opbygning af olieekspertise i Vietnam Opbygning af geologisk viden i Ghana Opbygning af vandekspertise i Vietnam, Ghana, Letland, Bolivia Opbygning af mineekspertise i Romania, Tanzania, Laos Miljøvenlig small scale mining i Afrika og Asien

6 Nøgletal l 2011 for GEUS Antal medarbejdere: 325 Faglige projekter: ca. 600 Regnskab 2011 i millioner kr. Indtægter 338,3 Nettotal (bevilling) 141,7 Driftsindtægter 196,6 Udgifter 328,3 Lønninger 171,3 Øvrige driftsudgifter 157,0

7 Geologisk baggrund for skifergas Hvad er skifergas? Dannelse af skifergas-skifre Hvilke geologiske forhold gør Danmark særligt interessant GEUS s forskning på Bornholm Konklusioner 7

8 Den geologiske lagsøgle Vigtigste geologiske begivenheder som vil blive omtalt i foredraget er: Kambrium-Ordovicium (alun skifer aflejring) Kaledoniderne (bjergkæde) Zechstein (salt aflejring) Jura (skifer aflejring) Kridt (kalk aflejring) Lagsøgle efter www.

9 Natur gas produceret fra en skifer. Skifre er en stentype der er meget finkornede tæt og dermed kommer gassen ikke ud af sig selv Hvad er skifergas Gassen er naturligt dannet i ca 4-5 km Dybde. Der bruges nær samme produktions-måde som for olieudvinding i nordsøens kalkfelter: l vandrette boringer og opsprækning af undergrunden (frakturering) Modificeret fra eia. Fra

10 Karakteristika for en potentiel skifergasskifer Organiskholdig >4% organisk kulstof (TOC) Det er herfra gassen er dannet og her gassen er bundet i hulrum eller til overfladen >30m tyk og udbredt over et stort område Større volumen mere gas! Har dannet gas d.v.s er eller har været begravet til ca 5 km dybde (termal gasmoden)

11 Om olie- og gasdannelse Temperaturen stiger med ca 30 C/km s dybde Olie og gas dannes ved opvarmning af organisk materiale typisk fra skifre Olie dannes i ca 2-3 km dybde. Gas dannes i ca 3-5 km s dybde (Sumpgas dannes tæt ved overfladen) Olie-gasdannelse fra Tissot (1984)

12 Dannelse af skifergas-skifre Organisk materiale er resultatet af en ufuldstændig omdannelse af alger og planter Typisk i miljøer med højt næringsstof-indhold og/eller med ringe cirkulation af vand Indre danske farvande Langs kontinentalgrænser med upwelling af næringsholdigt vand Grafik fra Danmarks Miljøundersøgelser

13 Perioder i Jordens historie med udbredt dannelse af organiskholdige skifre: Jura tiden: Fjerritslevskiferen Meget vigtig kilde til olie og gassen i Nordsøen. Er ikke gasmodnet i resten af Danmark Kambrium-Ordovicium tiden: Alunskiferen Er gasmodnet i Danmark

14 Alunskifer Sort skifer. Oprindeligt dannet som en muddersten (blanding af ler og større korn silt ) ). Der er enkelte lyse kalk lag i skiferen Kendes i Danmark især fra Bornholm hvor den bl.a. kan ses langs Læsåen Navn fra alunsalt (KAlSO4). Anvendt som natur ressource i stor stil siden middelalderen i især Sverige Kerne kassen fra Billegrav-2 boringen, Bornholm. Foto: N. Schovsbo

15 Tegn på iltsvind i 1 cm Vekslende lag af grove (lyse lag - silt) og fine (mørke lag - ler) lag. ingen dyr i bunden Nogen steder er det lag udelukkende af organisk materiale (gullige områder). bakteriemåtter 1 cm Billeder af Alunskifer under mikroskop taget af B. Buchardt

16 Organisk kulstof indhold i Alunskiferen Meget højt organisk indhold. Gennemsnit på 9% Blandt top 5 skifre i Europa m.h.t. til organisk kulstof indhold

17 Danmark i Alunskifer tid Alunskiferen blev dannet i havene omkring det geologiske område der kaldes den baltiske plade (Danmark befandt sig 60o Syd for ækvator!) Bjergkædedannelse i Silur-Devon dannelse af Kaledoniderne

18 Hvilke geologiske forhold gør Danmark særligt interessant? I Danmark er Alunskiferen udbredt i hele landet! Alunskifer kan ses på Bornholm, i Skåne, Öland, Oslo-området og langs den norsk-svenskesvenske fjeldkæde Er begravet under yngre lag mod Tyskland og Polen 2 Kort efter Buchardt et al. (1997)

19 Geologisk profil i Nord Jylland 2 Alunskifer Salt Jura Kridt lag Rester af den gammel Kaledoniske Bjergkæde Vejbæk (1997) Geologisk profil fra Mogensen & Korstgård (2003)

20 Kort over dybde ned til Saltet Ideal dybde Skagen for skifergas Vi er her! Kort over dybde til saltet fra Vejbæk & Britze (1994)

21 Modenhed af Alunskiferen Meget få datapunkter til forholdene i Jylland (nærmest data er i Kattegat) Alunskiferen er gasmoden (rødlige farver) i hele Danmark Alunskiferen er oliemoden ud for Polen og Kaliningrad. Her er der oliefelter Alunskifren er umoden i store dele af Sverige og de Baltiske lande Kort fra Buchardt et al. (1997)

22 GEUS s forskning på Bornholm Bornholm er gennemsat af mange sprækker og forkastninger. Opsprækket skifer er et vigtigt grundvandsmagasin på Sydbornholm. GEUS udførte i 2010 overfladenære boringer på syd- Bornholm med støtte fra Statens Naturhistoriske Museum, Syddansk Universitet og Bornholms Regionskommune Formål: finde det bedste niveau for vandindvinding i området samt at skaffe mere materiale til studier af Alunskiferen Billegrav-2 boringen 22 Geologiske kort baseret på Gry (1964)

23 Bornholm boring Organiskholdige lag: Alunskifer Dicellograptus skifer Rastrites skifer Ændringer i mængden af organisk materiel kunne tyde på at styrken af iltsvind varierede 23

24 Konklusioner Alunskiferen er en mulig skifergas-skifer Organiskholdig >4 vægt % organisk kulstof Voluminøs >30m tyk og arealmæssigt udbredt Har dannet gas; termal moden Dybden til Alunskiferen er ikke kortlagt i Danmark. Skønnes til at være i niveau 0 - >5 km. I Nordjylland 2-4 km Studier af overfladenæreboringer på Bornholm givet vigtig viden om fordelingen af organisk materiale

25 Artikel i Berlingske Tidende 31. oktober 2009 Måske står vi foran store fund af natur gas i Alunskiferen!

26 Måske ikke Pool et al. (2012) Artikel fra april

27 Nogle Spørgsmål