GEOLOGEN ZOEKEN MET DIAMANTJES NAAR DE JUISTE AARDOLIE

Geologen van Stanford University en diverse oliemaatschappijen, waaronder Shell en Mobil, hebben een methode ontwikkeld waarmee de mate van olieafbraak kan worden bepaald. Hiermee kunnen ze bepalen tot welke diepte de aardolie die uit een veld wordt gewonnen, nog van goede kwaliteit is. De geologen maken daarvoor gebruik van uiterst stabiele, op diamant lijkende verbindingen van koolstof en waterstof, de adamantanen (Nature, 6 mei 1999).

Tot voor kort werd vrij algemeen aangenomen dat de zogenoemde olie-deadline zich bevindt op een diepte van zo'n vijf kilometer bij temperaturen van 150-175 °C. Er bestaan echter aanwijzingen dat olie in vloeibare vorm zelfs bij 200 °C nog kan bestaan. Met name onder hoge druk zou olie stabieler zijn dan oorspronkelijk werd aangenomen. In principe is de verhouding van de hoeveelheid gas ten opzichte van die van olie in een veld een goede indicator voor kraak- en andere afbraakreacties, omdat die immers gas als eindproduct opleveren. Maar gassen blijven niet zitten op de plaats waar ze gevormd zijn. Dat is iets wat de adamantanen nu juist wel doen. Omdat ze bovendien thermisch zo stabiel zijn – hun structuur is verwant aan die van diamant – neemt hun concentratie in de olie toe naarmate de afbraak daarvan voortschrijdt. Is de helft van een veld langs natuurlijke weg verdwenen, dan zullen er gemiddeld twee keer zoveel adamantanen zijn. Dat is zowel uit laboratoriumexperimenten als tijdens veldtests vast komen te staan. Voor iedere bron zal nu moeten worden vastgesteld wat het natuurlijke voorkomen van adamantanen is. In het algemeen zijn daar relatief eenvoudige technieken voor. In sommige gasvelden vormen `diamondoids', zoals ze ook wel worden genoemd, zelfs een groot probleem, omdat ze als piepkleine diamantjes condenseren in pijpleidingen en deze verstoppen.

Ook biomoleculen, afkomstig van de natuurlijke organismen waaruit de olie is ontstaan, worden wel gebruikt om een olie te karakteriseren. Maar hun aanwezigheid geeft alleen informatie over de vroegste stadia van het kraakproces. In combinatie met de adamantanen, waarvan de concentratie begint toe te nemen wanneer die van de biomarkers tot nul is gedaald, bieden ze niet alleen een goede karakterisering van de kwaliteit van het product dat wordt gewonnen, maar verschaffen ze ook een realistischer schatting van de werkelijke voorraden.

(Rob van den Berg)