Blow-out bij geothermie-installatie

Algemene beschrijving

Geothermische energie betreft het winnen van warmte uit de aarde. Deze warmte is afkomstig van het warme water dat onttrokken wordt uit watervoerende lagen in de aarde. Tijdens de eerste boringen bestaat het risico dat ondergrondse gassen, waaronder methaan, naar de oppervlakte komen. Nu kan methaan ook gecontroleerd worden gewonnen als een bijproduct, maar er is ook een risico dat een boring onverwacht een grote gasbel raakt. Dit kan een blow-out veroorzaken. In dit scenario wordt onderzocht wat de mogelijke effecten zijn van het ongewenst raken van een gasbel bij deze boringen.

Een blow-out is een ongecontroleerde uitstroom van water en gas aan het oppervlak (‘spuiter’), wanneer de boorvloeistof onvoldoende tegendruk geeft. De kans op een blow-out hangt samen met de kans op het onverwacht aantreffen van hoge drukken in de ondergrond en neemt toe met de diepte.

Kans van optreden 

In Nederland heeft zich maar eenmaal een blow-out voorgedaan tijdens het boren van een gasput in 1965. Er wordt een kans op een blow-out van 3.91*10^-4 per put gevonden in de literatuur*.

In het kader van booractiviteiten vereist de Mijnbouwwet dat een risicoanalyse wordt uitgevoerd en voorgelegd aan de bevoegde autoriteiten. Deze risicoanalyse, bekend als een kwantitatieve risicoanalyse (QRA), dient om de plaatsgebonden risicocontour van 10^‐6 per jaar te berekenen. Deze informatie is ook nodig voor de aanmeldingsnotitie voor de milieueffectrapportage (MER-beoordeling). De ‘side track’ boringen voor geothermische activiteiten worden behandeld als boringen naar aardgas, waardoor het opstellen van een QRA ook voor deze activiteiten vereist is.

NB
*Zie ook: J. Jansen and E. Koomen, “QRA Geothermische boringen, Aardwarmte project ‘GeoThermie Delft’ (GTD),” 2021.

Effecten

De gevolgen van een blow-out bij geothermische activiteiten zijn over het algemeen minder ernstig dan bij olie- en gaswinning. Een blow-out in geothermie kan echter nog steeds milieuschade veroorzaken door ongecontroleerde lekkage van formatiewater. Formatiewater is grondwater dat aanwezig is in diepgelegen gesteentepakketten en normaalgesproken niet vanzelf omhoog komt. Bovendien bestaat het risico op brand- en explosiegevaar, met bijbehorende veiligheidsrisico’s voor werknemers. Wanneer er onverwacht olie of gas onder hoge druk wordt geboord, kan dit leiden tot ongewenste en onbeheerste lekkage van deze stoffen naar het oppervlak.

Effectberekeningen

Uitgaande van lekscenario’s die in de literatuur zijn gevonden, is gekomen tot de volgende scenariogegevens*:

NB.
* Zie ook: J. Jansen and E. Koomen, “QRA Geothermische boringen, Aardwarmte project ‘GeoThermie Delft’ (GTD),” 2021.
* Zie ook: NAM BV, “RAMPBESTRIJDINGSPLAN UGS Norg,” 2021.
*Zie ook: Hydreco GeoMEC B.V., “QRA geothermische boringen, ‘Side track’ boringen Aardwarmte Vierpolders,” 2021.

Resultaten

Schade en verwondingen als gevolg van een fakkel zijn berekend. Door de verticale uitstroming zal het vrijkomende gas direct opstijgen. Op 1,5 m afstand is er geen explosief mengsel aanwezig. Binnendringen of opsluiting van gas in woningen is ook onwaarschijnlijk (zie figuur 2).

Fakkels bij weerstypen F1.5 en D5 hebben vrijwel dezelfde stralingseffecten. Hieronder zijn de resultaten voor F1.5 weergegeven (afstanden op 1,5 m hoogte).

Door de brandende fakkel zal er sprake zijn van hittestraling. De hittestraling als functie van de afstand is hieronder te zien.

Een zijaanzicht van de hittestralingscontour is hieronder te zien. Op de horizontale as is de afstand tot de fakkel gegeven en op de verticale as de hoogte. Bij een afstand van 25 m wordt nog een letaliteit van 1 % gevonden bij 20 seconden blootstelling (10 kW/m²).

De afstanden tot de drie interventiewaarden staan weergegeven in de onderstaande tabel.

Zelfredzaamheid en handelingsperspectief

Mogelijk handelingsperspectief

De aanpak kan variëren, afhankelijk van de specifieke omstandigheden en de indeling van de omgeving. Een snelle reactie is gunstig.

• Mensen die zich buiten bevinden, kunnen het beste snel wegvluchten van de brand, terwijl ze beschutting zoeken, bijvoorbeeld achter muren.
• Als er plekken zijn om te schuilen, is het zoeken van bescherming of het binnengaan van een veilige plek een geschikte actie.
• Mensen die zich in een gebouw dicht bij het vuur bevinden, wordt geadviseerd het gebouw te verlaten.
• Voor diegenen die zich in een gebouw bevinden, maar verder weg van het vuur, is het advies om binnen te blijven.

Randvoorwaarden

Het verloop van het ongevalscenario

Tijdens werkzaamheden aan een olie- of gasbron kan er een situatie ontstaan waarbij ongecontroleerd gas ontsnapt, bekend als een put blow-out. Dit fenomeen houdt in dat er een directe verbinding tot stand komt tussen het gasreservoir en de oppervlakte, waardoor gas continu kan ontsnappen.

Herkenbaarheid van het scenario

Een blow-out kondigt zich niet plotseling aan; er is vaak een periode waarin signalen waarschuwen voor een situatie die ongecontroleerd raakt en tot een blow-out kan leiden.

Mate van bewustzijn van de gevaren

• Bewust zijn van een incident met een blow-out.
• Begrijpen welke risico’s aardgas met zich meebrengt.
• Weten hoe te handelen bij een (dreigende) fakkelbrand.

Gesteldheid van personen

• Fysieke gesteldheid.
• Geestelijke gesteldheid.

Aanwezige voorzieningen

• Mogelijkheden om van de bron af te vluchten.
• Mogelijkheden om te schuilen.

Optreden multidisciplinaire hulpverlening

Brandweerzorg

Wanneer een blow-out bij geothermische boringen optreedt, wordt er direct hulpverlening geactiveerd. In dit scenario is de focus gericht op het redden en evacueren van mensen en het blussen van secundaire branden. Het is niet mogelijk om een gasbrand te blussen die door een blow-out is ontstaan. Water wordt wel gebruikt voor het koelen van nabijgelegen putten en voor het beschermen van mensen en uitrusting in de nabijheid van de put. Denk hierbij aan personen die het lek moeten diagnosticeren en materieel voor het verwijderen van puin rond de put.

Bron- en emissiebestrijding

Bij een dreigende blow-out worden speciale technieken zoals het inzetten van zware vloeistoffen toegepast* [2]. Deze techniek, bekend als het ‘doodpompen’ van de put, behelst het injecteren van zware vloeistof in de boorbuis om de gasstroom vanuit het reservoir naar de oppervlakte te stoppen. Het is een omvangrijke logistieke operatie, gecoördineerd door het noodreactieteam, om de benodigde vloeistof en apparatuur ter plaatse te krijgen. Dit kan ongeveer 14 uur duren en een twaalftal vrachtwagens vereisen.

Als het niet mogelijk is om de bron met deze methode onder controle te krijgen en er wel een blow-out optreedt, wordt het doodpompen alsnog ingezet om verdere verspreiding naar nabijgelegen bronnen te voorkomen. Het uiteindelijke stoppen van de blow-out vereist het boren van nieuwe boorgaten op enige afstand om de lekkende bron diep onder de grond te kruisen en af te sluiten door het boorgat te vullen. Dit is een tijdrovend proces dat maanden kan duren, mede door de benodigde voorbereidingen en de soms langdurende aanvoer van materialen.

NB.
*Zie ook: NAM BV, “RAMPBESTRIJDINGSPLAN UGS Norg,” 2021.

De brandweer start de volgende processen:

• Bepalen van het bron- en effectgebied
• Voorkomen van uitbreiding en beperken van effecten door middel van het afschermen van de omgeving
• Stabiliseren van het incident en ontstane branden in de omgeving blussen
• Informeren van de bevolking

Redding

• Redden en verlenen van eerste hulp aan slachtoffers.

Relevante aspecten

• Voorbereiding op een brand: Ontwikkel een “aanvalsplan buisleiding” voor scenario’s vergelijkbaar met een fakkelbrand bij een hogedruk aardgasleiding*.
• Zorg voor een gestroomlijnde samenwerking en uitwisseling van informatie tussen alle betrokken partijen, zoals KLIK, de leidingexploitant en de brandweer, om een adequate en snelle respons te garanderen.
• Implementeer een betrouwbaar alarmeringssysteem om mensen in het effectgebied snel te kunnen waarschuwen bij een noodgeval.
• Verbeter de toegankelijkheid van afgelegen gebieden om de bereikbaarheid voor hulpdiensten te vergroten.

NB.
* Zie ook: NIPV, handreiking voorbereiding bestrijding Buisleidingincidenten, 2018

Bluswatervoorziening

• De primaire bluswatervoorziening, bestaande uit een netwerk van ondergrondse brandkranen, beschikt niet over de benodigde capaciteit.
• Een adequate openbare, secundaire bluswatervoorziening is essentieel om verspreiding te beperken en uitbreiding van het vuur te voorkomen. Deze bluswatervoorziening moet 6000 liter per minuut gedurende 4 uur kunnen leveren voor de bestrijding van incidenten met gevaarlijke stoffen.
• Het is eveneens cruciaal om over een toereikende openbare, secundaire bluswatervoorziening te beschikken voor het koelen en blussen van omliggende gebouwen. Idealiter gaat dit via een continu watersysteem met een minimale diepte van 80 cm dat voldoende kan leveren om drie tankautospuiten te voeden met elk 2000 liter per minuut*.

NB.
* Zie ook: Brandweer Nederland, Handreiking Bluswatervoorziening en Bereikbaarheid, 2019.

Indicatie bepaling capaciteit slachtoffers

• Tijdens de hectische momenten na een incident start dankzij de inzet van burgerhulpverleners de reddingsoperatie voor slachtoffers met brandwonden. Het belangrijkste doel is deze slachtoffers te evacueren en te vervoeren naar de opvanglocatie voor gewonden, georganiseerd door de ambulancezorg.
• De beslissing om op te schalen en extra hulp in te roepen, wordt gemaakt op basis van een schatting van het aantal slachtoffers.
• Voor het schatten van dat aantal mensen dat zich op een bepaalde plek bevindt, kan gebruik worden gemaakt van de Bag populatieservice door de effectcontouren van het incident hierin op te nemen.

Geneeskundige zorg

De geneeskundige zorgverlening start de processen:

Spoedeisende Medische Hulpverlening

• Triage.
• Inrichten van een gewondennest en behandelen van slachtoffers.
• Vervoeren/verwijzen naar ziekenhuizen.

Publieke gezondheidszorg

• De beoordeling van en maatregelen tegen schadelijke invloeden op de gezondheid via (drink)water (gebiedsafhankelijk).
• Onderzoek individueel

Psychosociale Hulpverlening

• Signaleren getroffenen
• Verwijzen getroffenen

Relevante aspecten

• Operationele voorbereiding op het vervoer en behandelen van slachtoffers met ernstige brandwonden.
• Mogelijkheid om te kunnen keren/vertrekken voor ambulances op de locatie.
• Veilige werklocatie voor de GHOR.
• Aantal slachtoffers, type slachtoffers en type letsel. Deze zijn locatieafhankelijk en staan in relatie tot elkaar.

Optreden politie

De politie start haar reguliere taken*:

Afzetten en afschermen

• Het incidentgebied wordt afgezet in samenwerking met de afdeling mobiliteit en verkeersstromen.
• De afzetposten worden in een specifieke volgorde bemand, behalve als de Officier van Dienst Brandweer (OvD-B) anders besluit.
• Politie-eenheden bezetten zo snel mogelijk de afzettingen, terwijl de Officier van Dienst Politie (OVD-P) beslist over uitbreiding of inkrimping van de afzettingen.
• Er kan, na overleg met de OvD-B en Officier van Dienst Geneeskundig (OvD-G), gekozen worden voor het afzetten van een groter gebied.

Mobiliteit

• Statische verkeersgeleiding
• Verkeerscirculatieplan brongebied
• Niemand in het brongebied, behalve hulpverleners.

Relevante aspecten

• Politiepersoneel moet vanwege het te verwachten hoge geluidsniveau gehoorbescherming dragen.
• De orde wordt gehandhaafd door surveillerende eenheden die onbevoegden en kijkers buiten het onveilige of ontruimde gebied houden.

NB.
* Zie ook: NAM BV, “RAMPBESTRIJDINGSPLAN UGS Norg,” 2021

Optreden gemeente (hulpverlening)

De gemeente start haar reguliere taken bij (grootschalige) incidenten:

Mogelijke taken

• Communicatie en Publieksvoorlichting:
  • Boodschap in overleg met hulpdiensten: “Binnen blijven, deuren en ramen sluiten of het gebied verlaten” vanwege gehoorschade.
  • Informatiebijeenkomst voor omwonenden over de situatie en maatregelen.
• Persvoorlichting:
  • Grote media-aandacht verwacht, handelen volgens de geldende procedure.
• Omgevingszorg:
  • Milieubeheer in overleg met bevoegde instanties.
  • Ruimtebeheer door gemeente voor afsluitingen en omleidingen, gehoorbescherming voor medewerkers is nodig.
  • Nazorgplan wordt vastgesteld volgens geldend proces.
  • Schaderegistratie en -afhandeling volgens geldend proces.

Maatregelen

Kansbeperkend

In Nederland komt olie of gas vaak voor in de ondergrond. Door geologische analyses kan de ondergrond nauwkeurig worden onderzocht. Tijdens geothermische boringen is het essentieel om voorbereid te zijn voor het aanboren van hoge drukken en significante gaskolommen. Hiervoor worden standaard veiligheidsmaatregelen genomen *.

De voornaamste preventieve maatregelen tegen een blow-out zijn:

• Een goed putontwerp in combinatie met geologische analyses **].
• Het monitoren van boorvloeistofverliezen en drukken
• Het gebruik van een BOP. Een blow-out preventer (BOP) wordt altijd gebruikt om de put af te sluiten en blow-outs te voorkomen tijdens calamiteiten.

Effect- en gevolgbeperkend

Voor incidentbestrijding zijn de voornaamste risico’s **:

> het ongewenst vrijkomen van olie wat leidt tot milieuvervuiling

> het ongewenst vrijkomen van gas wat leidt tot een ontvlambare wolk die kan ontsteken.

Voor zowel olie- als gaslekken zijn de standaard IBGS-procedures van de veiligheidsregio’s voldoende om effectief te reageren ***. Er zijn, voor zover bekend, geen specifieke aandachtskaarten voor geothermie ontwikkeld door de brandweer. Het is raadzaam dat brandweerkorpsen in de buurt van geothermie-installaties zich verdiepen in de activiteiten en zich bewust zijn van de specifieke installaties en de bijbehorende risico’s.

NB.
* Zie ook: Staatstoezicht op de Mijnen, Staat van de Sector Geothermie, 2017.
** Zie ook: M. B. Spoelstra, Kennisbundel geothermie, 2021. Accessed: Feb. 28, 2024.
*** Zie ook: Brandweer Nederland, Specialisme Incidentbestrijding gevaarlijke stoffen (IBGS).

Voorbeeld

1. Een geothermische uitbarsting in Japan (GEOExPro, 2023)
2. Stoomkick van geothermische exploratieput bij het geothermische project Blawan Ijen (think geoenergy, 2020)