Skifergas i Danmark en geologisk analyse

Transkript

1 Skifergas i Danmark en geologisk analyse Niels H. Schovsbo Reservoir geolog De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland Klima-,Energi- og Bygningsministeriet

2 Måske Måske ikke Artikel i Berlingske Tidende 31. oktober 2009 Artikel fra april 2011

3 Hvad er skifergas? Indhold Dannelse af skifergas-skifre Olie- og gasdannelse Hvilke områder i Danmark er særligt interessante Skifergas ressourcens potentielle størrelse Foto: A.T. Nielsen 3

4 Natur gas produceret direkte fra kilden - fra stentypen skifer der består af sammenpresset mudder Hvad er skifergas For indvindingen bruges nær samme produktionsmåde som for olieudvinding i Nordsøens kalkfelter: vandrette boringer og opsprækning af undergrunden (frakturering) Hulrummene i skifrene er meget små sammenlignet med hulrum i sand eller kalk Illustration fra

5 Perioder i Jordens historie med udbredt dannelse af organiskholdige skifre: Jura tiden: Fjerritslevskiferen Meget vigtig kilde til olie og gas i Nordsøen. Er ikke gas-moden i resten af Danmark Kambrium-Ordovicium tiden: Alunskiferen. Kilde til olie og gas offshore Polen. Gasmoden i Danmark

6 Danmark i Alunskifer tid Danmark befandt sig 60o Syd for ækvator Alunskiferen blev dannet i havene omkring det geologiske område der kaldes Balticum

7 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). Stor økonomisk betydning i Sverige fra Middelalderen og til 1950 erne Kerne kassen fra Billegrav-2 boringen, Bornholm. Foto: N. Schovsbo

8 Organisk kulstof indhold i Alunskiferen Meget højt gennemsnitligt 9% Blandt top 3 skifre i Europa m.h.t. til organisk kulstof indhold

9 Tegn på iltsvind 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

10 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 næringsholdigt vand Grafik fra Danmarks Miljøundersøgelser

11 Bjergkædedannelse: Dannelse af den Kaledoniske bjergæde i Skandinavien, England og Grønland Danmark i Silur tiden Alunskiferen dækket af flere km (5-7 km) sedimenter (sand, mudder)

12 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)

13 Gas i skifer er bundet enten fanget i hulrum (som frit gas) eller bundet til skiferen (som adsorberet gas) Gas indhold TOC indholdet er her nøglen: Herfra gassen dannes Herpå og heri at gassen fastholdes

14 TOC styrer gas indholdet (1) 8-12% - Alunskiferen er en porøs skifer og porøsiteten er knyttet til TOC-indholdet I porerne kan frit gas lagres (Gasparik et al. 2013)

15 TOC styrer gasindholdet (2) Bundet gas (absorberet) kan måles. Mængden er knyttet direkte til TOC-indholdet For Alunskiferen er gasmængden sammenlignelig med de bedste Nord Amerikanske skifre 15 (Gasparik et al. 2013)

16 Modenhed af Alunskiferen Alunskiferen har være begravet til store dybder under bjergkædedannelsen i Silur tid (410 millioner år siden) Gasmoden (rødlige farver) i hele Danmark. Oliemoden (orange) ud for Polen og Kaliningrad. Her er der oliefelter. Skifer olie er her også en muliglighed Umoden (gul) i store dele af Sverige og de Baltiske lande Kort fra Buchardt et al. (1997)

17 Dybde til Alunskiferen Ideal dybde for skifergas Bevægelser i undergrunden gør at Alunskiferen nu ligger i meget forskellige dybde Best for efter-forskning er dybder mellem 2 og 5 km: orange og rødlige farver Vi er her! Kort fra Lassen & Thybo (2012)

18 Geologisk kortlægning af ressourcen Udfra dybde til Alunskiferen kan det tekniske område hvor skifergas er mulig kortlægges et bredt strøg fra Nord Jylland til Nord Sjælland og fra Midt Jylland til Vest Sjælland Vi er her! GEUS

19 Geologisk tværsnit i Nordjylland Alunskiferen befinder sig ca i 2-4 km s dybde

20 USGS 2013 GEUS samarbejdede i 2013 med USA s Geologiske Undersøgelse (USGS) om at beregne et ressource estimat Produktions forventninger baseret på skifergas analogier i USA Dræneringsområde for boringer (horisontale, multi-stage frakturering) 20

21 Teknisk Ressource USGS 2013 Dentekniske indvindbare skifergasressource: 186 mia. Nm 3 gas 67 mia. Nm 3 gas på land 119 mia. Nm 3 gas Ressource varierer: mellem 0 og 356 mia. Nm 3 gas Nm 3 gas USGS fakta Ark 2013 Usikkerheden er derfor betydelig (+-100 %)!

22 Skifergasressource: samme mængde gas som produceret i perioden fra den Danske del af Nordsøen Svarer til ca. 2 gange summen af den opgjorte og betingede gas-ressource i Nordsøen Skifergasressource afspejler udelukkende det er indvindbart med nuværende teknologi ikke hvorvidt ressourcen er økonomisk rentabel

23 Geologisk Baggrund for skifergas Skifergas er naturgas produceret fra skifre der opsprækkes i undergrunden (fraktureres) Alunskiferen er en mulig skifergas-skifer der er ikke påvist gas i skiferen Ikke hele Danmark har samme skifergas potentiale. Egnede områder er bl.a. i Nordjylland og Nord Sjælland her er skiferen begravet 2-4 km Det teknisk indvindbare ressource svarer til den samme mængde gas der blev produceret i perioden fra den Danske del af Nordsøen