Uit tienduizenden boorputten lekt het broeikasgas methaan. Wie doet de deksel erop?

Lekkende boorputten: de Nederlandse Aardolie Maatschappij (NAM) weet er alles van. In de Rotterdamse wijk Schiebroek bevinden zich 22 olieputten en drie ervan zijn duidelijk lek. Als het regent, is het zelfs te zien: in het water dat bovenin de putten staat, borrelen kleine belletjes op.

Vimeo plaatst cookies bij het bekijken van deze video Vimeo

Wat je hier ziet lekken is aardgas, dat voor 80 procent bestaat uit methaan, een broeikasgas dat over een periode van twintig jaar zeker 86 keer zoveel warmte vasthoudt als het veel bekendere CO2. Ongeveer een kwart van de opwarming die we nu meemaken, komt door methaan.

Sinds eind jaren zeventig boorde de NAM naar olie op deze locatie in Schiebroek. In de drie decennia daarop wist de gezamenlijke onderneming van Shell en ExxonMobil er maar liefst 26 miljoen vaten olie uit de grond te pompen. Maar de gemeente wilde de grond terug waarop de putten zich bevonden. En dus begon de NAM in juni 2013 de putten voorgoed af te sluiten.

De werkzaamheden zouden vijf jaar duren. Het zou zijn alsof er nooit putten waren geweest.

Maar in november 2014 is de operatie nog amper uit de startblokken. In de buizen van bijna alle boorputten hoopt zich gas op, soms al sinds ze in gebruik zijn. Bij een paar putten neemt de druk zó toe dat de NAM regelmatig een klep opent om het gas te laten ontsnappen. De NAM weet op dat moment niet goed hoe ze zulke putten moet afsluiten. Zelfs in enkele putten die de NAM al heeft ‘afgesloten’, lekt het nog.

De belletjes in de putten duiden op ‘clear well integrity issues’. Een nette manier om te zeggen: ‘de putten zijn lek’

De experts van Shell, de aandeelhouder van de NAM, worden te hulp geroepen. In november 2015 gaat er op de Shell-afdeling die onderzoek doet naar boorputten een powerpoint rond over de problemen in Schiebroek. De noodgedwongen ‘gasluchting’ en de belletjes in de putten duiden op ‘clear well integrity issues’, meldt een van de slides die we in handen kregen. Een nette manier om te zeggen: ‘de putten zijn lek’.

Het meest gebruikte cement komt het slechtste uit de test

Bij de meeste putten blijft het gas gevangen onder de bovengrondse afsluiting. Maar nu de putten afgesloten worden, moeten ook de lekkages worden gestopt. Uit de presentatie blijkt: ook Shell weet niet hoe je een deksel op een put doet – echt, definitief, voor altijd.

Het bedrijf loopt tegen een probleem aan dat bekend is in de hele olie- en gassector: de gaten die in de aardkorst zijn geboord, laten zich moeilijk dichten. Dat komt omdat elke boorput ter wereld één ding gemeen heeft: cement. Waar de leek bij cement denkt aan een solide bindmiddel en de basis van beton, denkt de boorputingenieur aan een weerbarstig materiaal dat steeds minder betrouwbaar wordt naarmate het veroudert.

In een Shell-laboratorium in Rijswijk zijn allerlei cementsoorten getest. Niet één was goed genoeg. Allemaal lieten ze gas door. En de meest beschikbare, meest gebruikte cementsoort op aarde – Portland Class-G – kwam als allerslechtste uit de test.

‘Als je vandaag de nationale toezichthouder zou vertellen: ik heb iets nieuws ontwikkeld om een put af te sluiten en het is cement, zou die zeggen: maar dat werkt toch helemaal niet?’ zegt een bron die voor de industrie onderzoek heeft gedaan naar lekkende putten.

Toch zijn er wereldwijd miljoenen boorputten, allemaal gestut met cement.

Een korte les puttenkunde

Om te begrijpen waar het mis gaat, een korte les puttenkunde.

Een typische boorput bestaat uit meerdere, steeds smallere holle cilinders, die elkaar deels overlappen. Denk aan een ouderwetse telescoop die vanuit diep in de aarde omhoog kijkt. In het midden van die telescoop zit een buis waardoor olie en gas mag stromen, tussen de overige buizen en de doorboorde grond wordt cement gestort. Zo ontstaat een verdedigingswal van staal en cement die ervoor moet zorgen dat er vanuit de diepte niets omhoog kan kruipen.

Dat is althans de theorie. In de praktijk is cement verre van perfect, blijkt keer op keer. Cement krimpt bijvoorbeeld als het uithardt, waardoor er al vlak na het storten kleine gaatjes kunnen ontstaan tussen de metalen buizen en de omringende aardlagen. Vooral gas kan zich daar gemakkelijk een weg doorheen banen,^* waardoor druk kan opbouwen binnen één of meerdere van die telescoopcilinders.

Die druk kan vervolgens tot lekkage leiden, al varieert het percentage putten dat daadwerkelijk lekt sterk, afhankelijk van factoren als de kwaliteit van het cement, de locatie en de wet- en regelgeving in het land waar ze zich bevinden.^* Op sommige locaties is minder dan één procent van de putten lek,^* elders is het tien tot vijftien procent.

Het gas bereikt niet altijd de oppervlakte: het kan langs de schacht van de put ook naar hogere aardlagen lekken of naar grondwater. En als het gas wél de lucht in gaat, kan dat ‘per ongeluk’ zijn, maar ook met voorbedachten rade: het wordt bovengronds vrijgelaten om te voorkomen dat de onderste buizen barsten.

Zulke ontluchting is de grootste bron van methaanuitstoot in de olie- en gassector. Meestal komt het gas terecht in de atmosfeer, of – als de boorput zich onder water bevindt – in het zeewater, waar het overgrote deel in oplost.

Omdat ‘de industrie van plan is de komende tien jaar evenveel putten te slaan als de afgelopen honderd jaar’, zullen er in 2025 1 miljoen putten ‘met drukopbouw’ zijn

Dus hoe groot is dit probleem? In een concept van een ongepubliceerd ‘white paper’ van de Society of Petroleum Engineers (SPE) staat dat in 2014 ongeveer 30 procent van alle boorputten ter wereld last heeft van gasdruk in de cilinders. En aangezien ‘de industrie van plan is om de komende tien jaar nog net zoveel putten te slaan als in de afgelopen honderd jaar, zullen er in 2025 een miljoen boorputten zijn met aanhoudende drukopbouw in de behuizing’, vermeldt het white paper. Vele duizenden van die putten zullen gaan lekken – tenzij de olie- en gassector ingrijpt.

Binnen de sector is ook bekend dat de kans op lekkage toeneemt naarmate putten ouder worden.^* Cement staat in de ondergrond onder hoge druk, maar het ‘is niet erg vergevingsgezind’, aldus het white paper. Wat begint te scheuren, blijft meestal scheuren. Het repareren van imperfecte putten kost de industrie in 2014 al 2 miljard dollar per jaar.

Het is moeilijk afscheid nemen van een oude put

Methaanlekkage is onlosmakelijk verbonden met de winning van olie en gas: iemand trekt een klep open – of het gaat automatisch – het overtollige gas ontsnapt en het werk kan weer doorgaan. Alles verandert als een put moet worden afgesloten. Dan kan cement alsnog gaan lekken, maar is er niemand meer om bovengronds een klep open te trekken. Dan ís er geen klep meer.

Om een put af te sluiten, wordt meestal op verschillende dieptes een grote hoeveelheid cement in de binnenste buis gepompt. Dat hardt uit, waardoor er verschillende ‘plugs’ ontstaan die de ondergrond permanent moeten afsluiten, zoals een stop werkt in een badkuip.

Het bovenste deel van de metalen behuizing wordt verwijderd, daarna wordt het gat dichtgestort. Grasmatje eroverheen, klaar. De afgelopen decennia zijn zo honderdduizenden olie- en gasputten afgesloten, de komende decennia volgen er minstens zo veel.^*

Maar ook een ‘plug’ van cement kan krimpen, breken en degraderen. En als de metalen cilinders in de grond blijven zitten, wat meestal zo is, kan gas langs het cement gewoon omhoog blijven kruipen. Alleen is er dan meestal niemand om dat op te merken – buiten gebruik gestelde putten worden vrijwel nooit gemonitord.^*

Wat is de schade van al die lekkende putten? De VS laten het zien

Het is, kortom, ongelofelijk moeilijk goed in beeld te krijgen hoeveel schade dit veroorzaakt. Maar het is wel de hamvraag: hoeveel methaan lekt er weg uit verlaten putten?

Het weinige onderzoek dat ernaar gedaan is, komt uit de Verenigde Staten en Canada, landen bepokt met miljoenen boorputten. De regulering is daar op veel plaatsen lakser dan in Nederland. Als gebrekkig cement echt schadelijke gevolgen zou hebben, moet dat hier zichtbaar zijn.

In de staat Pennsylvania, de bakermat van de moderne olie-industrie, staan vermoedelijk tussen de 470.000 en 750.000 verlaten boorputten. Toen onderzoekers bij 88 van deze putten metingen uitvoerden,^* kwamen ze erachter dat die bijna allemaal methaan lekten. Een minderheid van rotte appels was verantwoordelijk voor het leeuwendeel van de uitstoot.

In de VS lekken verlaten boorputten per jaar evenveel methaan als ruim 1 miljoen boerende en schijtende melkkoeien produceren

Op basis van hun steekproef schatten de onderzoekers de uitstoot van verlaten boorputten in heel Pennsylvania op 40.000 tot 66.000 ton methaan per jaar. Dat is evenveel als 5 tot 8 procent van de bekende hoeveelheid methaan die in die staat jaarlijks de lucht in gaat. Voor het klimaat is dat minstens zo schadelijk als de jaarlijkse uitstoot van ruim 300.000 boerende en schijtende melkkoeien.

Ter vergelijking: als je alle inwoners van Utrecht een rondje om de aarde laat rijden in een benzineauto, is dat nog minder slecht voor het klimaat.

Andere onderzoekers keken naar 138 verlaten putten in Wyoming, Colorado, Utah en Ohio. Zij konden bij 6,5 procent van de putten methaanuitstoot meten. Op basis daarvan schatten ze de uitstoot van alle verlaten putten in de VS op zo’n 140.000 ton methaan per jaar, net zo schadelijk als de jaarlijkse uitstoot van ruim een miljoen melkkoeien (of alle inwoners van Amsterdam én Den Haag die een rondje om de aarde rijden in een benzine-auto).

Maar omdat deze putten officieel verlaten zijn en er nauwelijks wordt gemonitord, telt niemand deze uitstoot mee. De officiële rapportages die overheden bijhouden zijn gebaseerd op cijfers die bedrijven zelf doorgeven en op standaardberekeningen. Verlaten putten zijn van niemand meer, en blijven dus buiten beeld.

Amerikaanse putten die door iedereen zijn vergeten

Verder geldt: hoe minder regulering, hoe rücksichtloser het boorgedrag. ‘De grote meerderheid van de boorputten wereldwijd wordt helaas geboord door staatsoliebedrijven uit landen als China en Rusland’, zegt een medewerker van een beursgenoteerd bedrijf dat overal op aarde putten slaat. ‘Ik heb van de jungle in Borneo tot op de Noordpool gezien hoe zij werken en ik zou er geen boek over willen schrijven.’

Iedereen weet dat uiteindelijk elke put gaat lekken, al is het over tweehonderd jaar. Maar het is in niemands belang daarover te praten

Maar het is een blinde vlek, zegt hij. ‘Iedereen weet dat uiteindelijk elke put gaat lekken, of dat nou over honderd of tweehonderd jaar is. Maar het is in niemands belang daarover te praten. Wij verdienen hier ons brood mee. De rekening komt later en iedereen weet wie ervoor op gaat draaien: de belastingbetaler.’

De grootste problemen worden veroorzaakt door de orphan wells’, of weesputten. Dat zijn putten die alleen ‘tijdelijk’ zijn afgesloten, zonder cementplugs. Toezichthouders – in het geval van de VS: medewerkers van het Environmental Protection Agency (EPA) – krijgen te horen dat de putten in een later stadium misschien weer in gebruik genomen worden. Maar dat gebeurt lang niet altijd.

Een ‘tijdelijke status’ om kosten te ontlopen

Meestal gebruiken olie- en gasbedrijven de ‘tijdelijke’ status om de hoge kosten te ontlopen van permanent afsluiten van putten. Ze pakken hun biezen en laten de kosten voor permanente ontmanteling voor rekening komen van de staat.^* In New York zijn er naar schatting ruim 44.000 van dit soort ‘tijdelijke’ putten,^* in Pennsylvania wel 100.000. Maar niemand weet precies hoeveel het er zijn, of zelfs waar ze zitten.

Omdat ze niet goed zijn afgesloten, veroorzaken juist deze putten veel lekkage. In de provincie Alberta in Canada bleken 5.000 van de 80.000 ‘tijdelijk’ verlaten putten methaan te lekken. Per put ging er jaarlijks gemiddeld 2,6 ton methaan de lucht in. De totale klimaatschade van deze putten is vergelijkbaar met de productie van 645 miljoen Big Macs.

Er doen veel verhalen over verlaten putten de ronde: huizen die ontploffen omdat gelekt gas uit oude boorputten zich in de kelder heeft opgehoopt, mensen die pas beseften dat ze op een verlaten put woonden toen olie tussen de tegels van de keukenvloer omhoog kwam. De boosdoener in dat laatste geval bleek een put die in 1949 volgens de toen geldende regulering was geplugd met cement.

De regels en de technieken waren toen zo goed nog niet. Putten die voor 1952 zijn afgesloten in de VS zijn bijna nooit uitgerust met een effectieve cementplug.^* Maar ook vandaag is het probleem nog niet onder controle. Een rondgang in Alberta liet zien dat 11 procent van de putten die ná 2007 waren geplugd methaan lekte.

Precies waar Shell in 2014 in Schiebroek tegenaan liep: de eerste putten die daar waren dichtgemaakt, lekten alsnog.

Hoe staat het ervoor met de putten in Nederland?

Maar hoeveel ‘afgesloten’ boorputten in Nederland zijn er nu lek? Van de duizenden putten op land en in zee, zijn er nog ongeveer 1.500 in gebruik voor olie- en gaswinning. Ruim 1.700 zijn er afgesloten.^* Hoewel de wetgeving hier strenger is dan in de VS en Canada, is er ‘zeer weinig ervaring’ met toezicht houden op verlaten putten, schreef TNO in 2015.^* Het is dan ook niet wettelijk verplicht.

Zouden we zulke lekken opmerken? Waarschijnlijk wel als er een groot lek is. In 2016 begon het bijvoorbeeld op te vallen dat boorputten voor zoutwinning van AkzoNobel in Twente lek waren. De lekkage van diesel, pekel en brak water naar de diepere grondlagen ging opvallen omdat bomen en gewassen in de omgeving verpieterden. Maar als bij een verlaten put methaan naar de atmosfeer lekt, kan dat gemakkelijk onopgemerkt blijven. Tenzij iemand gaat meten.

Dat was precies wat onderzoekers van Energieonderzoek Centrum Nederland in 2016 en 2017 deden, in opdracht van Staatstoezicht op de Mijnen (SodM). Bij 14 procent van alle buiten gebruik gestelde gasputten op het Nederlandse vasteland – en bij een paar actieve putten – meetten ze de concentratie methaan in de buitenlucht rondom de put. Hun conclusie: er is geen sprake van ‘relevante methaanemissie’.

Geen ‘relevante methaanemissie’ is een vreemde conclusie omdat bij sommige putten al met het blote oog de gasbelletjes te zien zijn

Dat is een opmerkelijke conclusie als je het onderzoek leest. Want bij een deel van de putten was met het blote oog al te zien dat er gasbelletjes omhoog kwamen bij de afsluiting bovenop de put.

Toch werd er in zulke gevallen ‘geen emissie’ genoteerd, omdat de lekkage te klein was om door de gebruikte apparatuur opgemerkt te worden. Soms verhinderden hekken of andere barrières metingen vlak bij de verlaten putten. Als de uitstoot vergelijkbaar was met die van vier koeien of een vuile sloot, heette dat in dit onderzoek nog altijd ‘niet relevant’.

Grote gaslekkages werden dus niet gevonden. En kleine? Onderzoekers van de Universiteit Utrecht deden het afgelopen jaar metingen bij 29 verlaten putten. Ze staken hun meetapparatuur een paar meter de grond in, zodat ze het ook zouden merken als het methaan zich dáár ophoopte. Bij één put vonden ze een kleine lekkage. De NAM ging die put direct repareren.

Volgens onderzoeker Jasper Griffioen, die werkzaam is voor de Universiteit Utrecht en TNO, lekken er in Nederland naar schatting ‘enkele tientallen tot een paar honderd verlaten putten’. Maar de totale hoeveelheid methaan die de lucht ingaat, is waarschijnlijk klein, mede omdat het gas in de ondergrond reageert met zuurstof.

Omdat hun wetenschappelijke artikel hierover nog niet is gepubliceerd, kunnen de onderzoekers nog geen definitieve uitspraken doen, maar ze willen voor dit artikel al wel kwijt dat ‘in Nederland methaanlekkage bij lekkende putten in alle redelijkheid geen grote emissiebron is vergeleken met andere bronnen van methaan’. Koeien, afvalstortplaatsen en veenweides stoten veel meer uit.

Goed nieuws dus: de verlaten putten in Nederland houden het goed. Vooralsnog. ‘Als je cement als afdichting gebruikt, is er geen garantie dat het over honderden jaren nog dicht zit’, zegt René Peters van TNO desgevraagd.

Hoe Shell en de NAM een oplossing vonden in Schiebroek

Om die reden zoekt Shell al jaren naar materialen die beter afsluiten dan cement, blijkt uit interne documenten. Het bedrijf wil zijn verantwoordelijkheid nemen, maar er is ook een financiële prikkel: in goed gereguleerde landen als Nederland blijft een olie- en gasbedrijf ook ná afsluiting van de put aansprakelijk voor lekkage.

Met hulp van Shell is de NAM de lekkages in de Rotterdamse wijk Schiebroek voortvarend te lijf gegaan. Op verschillende dieptes in de bodem heeft het concern de buizen en het oude krakkemikkige cement weggeboord en nieuw cement gestort. Zo zijn per put meerdere ‘plugs’ van cement gemaakt om de ondergrond af te sluiten.

Waar nodig zijn die plugs extra afgedicht met synthetische hars van het Noorse bedrijf CannSeal – een materiaal dat in de presentatie van Shell uit november 2015 nog ontbrak, maar goed genoeg werd bevonden.

‘We hebben dit materiaal nu in een paar putten gebruikt en tot nu toe werkt het goed’, zegt Rob Kuyper, die sinds 2015 bij de NAM verantwoordelijk is voor de werkzaamheden in Schiebroek. ‘De wetgeving is enorm strikt. De afsluiting moet “volledig en duurzaam” zijn, en het Staatstoezicht op de Mijnen ziet daarop toe.’

‘We moeten nul drukopbouw hebben’, vervolgt hij. ‘We blijven er drie maanden bovenop staan om te zien of er echt helemaal niks lekt. We doen zelfs meer dan de regulering van ons vraagt.’ Als de werkzaamheden in 2019 worden afgerond, heeft de NAM bijna 100 plugs in de bodem gespoten, zegt hij.

Er is dus een oplossing

Er is dus wel een oplossing, al is die een stuk duurder dan gewoon nog meer cement in de put pompen – wat minder verantwoordelijke bedrijven elders op aarde nog altijd als standaardoplossing zien bij lekkages.

En de honderden putten die de NAM in Nederland al had afgesloten, zonder de nieuwste foefjes? Kuyper denkt dat die óók goed gedaan zijn, met meerdere plugs van cement. ‘De moeilijke putten staan nog te wachten op de nieuwe aanpak’, geeft hij toe. Op Nederlands grondgebied hebben nu 183 boorputten de status ‘suspended’, wat betekent dat ze nog niet definitief zijn afgesloten. De NAM monitort zijn ‘gesuspendeerde’ putten en zegt dat er geen grote lekkages optreden.

Met het beëindigen van de gaswinning in Groningen in het vooruitzicht, werkt de NAM aan kleinere, lichtere boortorens die specifiek ontworpen zijn om putten af te sluiten. Die zouden goedkoper moeten zijn dan de grote boortorens die tot nu toe gebruikt worden en die nu een paar ton per dag kosten om te gebruiken.

En zoals dat gaat, vormen de ongewenste kosten van de een de welkome winst voor een ander. Het Amerikaanse Wild Well Control uit Texas bijvoorbeeld werd groot met het dichten van geëxplodeerde boorputten. Maar het verlegt zijn werkterrein sinds een paar jaar naar het probleem van lekkend gas langs boorschachten, dat veel voorkomt maar volgens het bedrijf ‘grotendeels ongeadresseerd’ blijft. Ook de Noorse bedrijfjes WellCem en CannSeal springen in het gat.

Allemaal beloven ze dat hun nieuwe materialen lekkages definitief kunnen stoppen, maar het zal decennia duren voordat zal blijken of dat ook echt zo is.

Hoe loopt dit verhaal af? In landen met strenge regels kan de overheid eisen dat de nieuwe, duurdere materialen ook echt worden gebruikt. In Nederland eist toezichthouder SodM dat al. Elders kunnen we alleen maar hopen op het verantwoordelijkheidsgevoel van de bedrijven in de olie- en gasindustrie.

Misschien kunnen we over een eeuw of twee concluderen dat het gelukt is: deksels op alle putten uit het dan afgesloten ‘fossiele’ tijdperk, zonder lekkages.

Maar een garantie op die afloop, is er vooralsnog niet.

Deze publicatie is tot stand gekomen met steun van het Fonds Bijzondere Journalistieke Projecten.

Correctie 11 september: in een eerdere versie stond vermeld dat overheden uitstootcijfers doorgeven aan het VN-klimaatbureau IPCC. Dat moet het secretariaat van het VN-klimaatbureau UNFCCC in Bonn zijn.