Nut en noodzaak van het herstellen van scheidende lagen in boorgaten

Martin van der Schans, Martin Bloemendal Utrecht, 10 feb 2015

Nut en noodzaak van

het herstellen van scheidende lagen in boorgaten Bijeenkomst ‘Boren zonder zorgen’

Martin van der Schans, Martin Bloemendal

1


Wie maakt zich druk om boorgatafdichting? Deep Water Horizon © United States Coast Guard

2


Wie maakt zich druk om boorgatafdichting?

Schonenbeek 9 november 1976 © ANP Cor Out/ Frits Gerritsen

3



Barendrecht CO2-opslag © groen.blog.nl

4



Inundatie puttenveld © WBGr

Aanbrengen kleiafdichting © Brabant Water

5


Opbouw presentatie 1. Belang afsluitende lagen 2. Oorzaken kortsluitstroming & slechte boorgatafdichting

3. Gevolgen 4. Praktijkervaring

Focus ondiep grondwater / boorgatafdichting Bron: Kennisdocument puttenvelden KWR2011.014

6


Belang van scheidende lagen bodem/grondwater = ecosysteemdienst Toename gebruik ondergrond Doorboring van scheidende lagen kan leiden tot :

• Verandering stromingssituatie (kortsluitstroming) • Menging • Water omzeilt afbraak / sorptie.

Belang van scheidende werking is erkend door wetgever Het herstel ervan is verankerd in BRL 2100 en protocol 2101.

7




8


Oorzaken kortsluitstroming Putfilter in meerdere paketten

Klei/ veen

zandpakket

Klei/ veen

zandpakket

Slechte Boorgatafdichting

Lekke stijgbuis

9


Oorzaken slechte boorgatafdichting Aanlegfase

• Putten geboord volgens oude voorschriften (<1972)

• gebruik opgeboord materiaal voor afdichting.

• Nalatigheid

• geen afdichting aangebracht.

• Fout boorprofiel

• afdichting op verkeerde diepte.

• Te dunne laag zwelklei , of menging met formatie/ grind

• afdichting onvoldoende afsluitend

• Invallen boorgatwand tijdens aanleg, anulaire ruimte te snel opgevuld, te grove diameter filtergrind/ -spleten

• zakking afdichting door uitspoeling zand/ grind rond filter - met name fijn zandige aquifer (ook na ingebruikname)

Tijdens aanleg ingevallen materiaal boorgatwand

10


Oorzaken slechte boorgatafdichting Gebruiksfase

• Ontgassing tijdens reiniging (Spuiter)

• opbarsten afdichting

• Veengrond

• uitzakken & beperkte aanhechting kleiafdichting

• Overdruk pomp

• opbarsten afdichting

11




12


Gevolgen slechte boorgatafdichting Kortsluitstroming Per put: • Grootte gat, opvulmateriaal • Drukverschil

• max 10 m3/dag

Bonte et al KWR BTO 2013.036

13


Gevolgen slechte boorgatafdichting Kortsluitstroming Gebiedsniveau: • voorbeeld Jeruzalem, Amsterdam • Gesloten Bodemenergiesysteem • 455 woningen

• Drukverschil 0,1 tot 0,3 m • 1 tot 50 m3/dag (0,3 mm/dag)

Bonte et al KWR BTO 2013.036

14


Gevolgen slechte boorgatafdichting Kortsluitstroming • Microbiologische besmetting / verontreiniging drinkwater;

• Verlies van waardevolle grondstof door menging

• Putverstopping

• Gebruiker • Derden

15




16


Praktijkvoorbeeld: Kortsluitstroming WKO en ASR (ASR = Aquifer Storage & Recovery) Oude WKO put

klei

zoetwaterbel

Zand klei

Zand

Zout grondwater

17


Praktijkvoorbeeld: Kortsluitstroming WKO en ASR

18


Praktijkvoorbeeld: Kortsluitstroming WKO en ASR (ASR = Aquifer Storage & Recovery) Oude WKO put Reparatie kleiafdichting met grout

Reverse Osmosis

klei

zoetwaterbel

Zand klei

Zand

Opgeblazen kleiafdichting Zout grondwater

19


20

Praktijkervaring: kortsluitstroming drinkwater Ondiepe grondwaterstand/ neerslag + beperkte afdichting (freatische winning, duinen)

Inundatie + Put(kop)afdichting (rivierengebied)

Lekke stijgbuis + slechte afdichting (veengebied)

Zakking afdichting (Fijnzandige Aquifer)

Combinatie oorzaken

Lekke verbindingen (kordeldraad, RVS, PVC)

Runoff/ neerslag + Gebrekkige afdichting (freatische winning, zandgrond)

Afdichting afwezig/ Lokaal materiaal (Oudere putten)

Problemen afdichting: • Verouderde boormethoden & putconstructie • Geohydrologische situatie


Praktijkervaring: kortsluitstroming drinkwater Indringing zuurstof via putten derden

Stuyfzand & Heijnen 1982

Indringing verontreiniging via put of peilbuis derden

Gebruik verontreinigde boorspoeling door derden

21


Detectie kortsluitstroming

Stap 1: Identificeren riskante situaties • • • • •

Meenemen in reguliere monitoring/ Rapportage aanleg

Afwijkende waterkwaliteit Bijzonderheden camera-inspectie Putconstructie foutief of verouderd Frequente putverstopping Freatische winning met ondiepe grondwaterstand

Stap 2: Nader onderzoek • • • • • •

Ballonproef Speciale monstername Extra camera-inspectie Geofysische boorgatmetingen N2-gas tracerproef

Stap 3: Urgentie en maatregelen Bron: Juhásh-Holterman & Prevoo (2013)

• Oorzaak lekkage (filterstelling, stijgbuis, afdichting) • Aangepaste bedrijfsvoering • Reparatie of vervanging

22


Detectie kortsluitstroming Praktijkvoorbeeld: afwijkende waterkwaliteit Stap 2: nader onderzoek

Stap 1: identificeren riskante situatie

- Boorgatmetingen

- Gas dynamic test Na aanschakelen

Regulier Cl ~ 150 mg/l

Cl ~ 280 mg/l

Bron: Falco van Driel/ Oasen 2014


Detectie kortsluitstroming Praktijkvoorbeeld: chemische putverstopping Stap 1: identificeren riskante situatie

Stap 2: nader onderzoek - Boorgatmetingen - Tracerproef

Aeroob O2

Putverstopping /

Anaeroob

ijzerneerslag

Fe2+

Bron: Nico vd Moot WMD/ KWR 2011

24


25

Detectie kortsluitstroming Praktijkvoorbeeld: mechanische putverstopping (deeltjes) Stap 1: identificeren riskante situatie

Stap 2: nader onderzoek - Capaciteitstest per sectie (packer)

Bron: Ton Ebbing/ Vitens


Conclusie / oproep • Kortsluitstroming kan ontstaan tijdens aanleg en gebruiksfase • Goede monitoring geeft een eerste inzicht in risico op kortsluitstroming bij putten. • Herstel scheidende lagen is dan noodzakelijk. • Put-gebruiker heeft (of ziet) niet altijd noodzaak. Wat is nodig?  Meer aandacht voor beheer van (al bestaande) putten • Waar liggen de grootste risico’s • ‘Best practices’ • (juridisch) verankerd Oproep: Wie wil meedenken hoe dit voor elkaar te krijgen?

26

27


ZIJN ER NOG VRAGEN? Met dank aan: More articles, images and videos in our online annual report

Falco van Driel (Oasen) Harrie Timmer (Oasen)

annualreport.kwrwater.nl

Nico van der Moot (WMD) Ton Ebbing (Vitens)

© KWR Watercycle Research Institute

Nut en noodzaak van het herstellen van scheidende lagen in boorgaten

Recommend Documents