Ontstaan

De oorsprong van olie en gas ligt in meest mariene afzettingen uit diverse geologische periodes waarin zich veel organisch materiaal heeft opgehoopt van neerdalende dode organismen (grotendeels plankton) uit de waterkolom. Dit kon alleen gebeuren bij zuurstofloze condities op de zeebodem, anders zou het organisch materiaal volledig verteren. Vaak gaat het om diepzee sedimenten, maar ook lacustrine- en moerasafzettingen komen voor als moedergesteente. Onder zuurstofloze condities wordt het organisch materiaal omgevormd door anaerobe bacteriën in kerogeen. Gesteente met kerogeen is bijvoorbeeld olieschalie of teerzanden waarin tegenwoordig met nieuwe technieken geprobeerd wordt om schaliegas of olie uit te winnen. Dieper in de aardkorst zijn de temperaturen en de druk hoger dan aan de oppervlakte. Na begraving van de kerogeen houdende sedimenten dieper in de aardkorst vormt zich door de oplopende temperatuur tot honderd graden Celcius aardolie. Als de temperatuur nog verder oploopt kan op een gegeven moment aardgas ontstaan uit het kerogeen. In het algemeen kan je stellen dat het type organisch materiaal in het moedergesteente bepaalt of er aardolie of aardgas gevormd wordt. Aardgas ontstaat dus uit een ander soort organisch materiaal dan aardolie.
 

Reservoirs 

Zowel aardolie als aardgas zijn lichter dan water en steen en worden door de druk door poreus gesteente naar boven geperst. Veel olie en gas is op deze manier naar het aardoppervlak geperst, en is daarbij ontsnapt in de atmosfeer en weer opgenomen in de koolstofkringloop van de Aarde. Op veel plekken op Aarde komen nu nog steeds oliebronnen aan de oppervlakte voor of is er sprake van opborrelend aardgas. In sommige gevallen stuitte de naar boven geperste olie op een ondoordringbare laag waardoor de olie of het gas zich konden ophopen in een reservoir. Vaak komen olie en gas ook samen voor waarbij het gas ondieper zit omdat het lichter is dan olie. Belangrijk voor een reservoir is dat de olie of het gas ook niet kunnen wegsijpelen via de zijkanten. Er moet dus een volledig afgesloten structuur aanwezig zijn in de ondergrond.

[afbeelding reservoirs]

Een anticline plooi kan een goede structuur zijn voor een reservoir. Ook kunnen scheefstaande lagen een reservoir vormen als deze 'doodloopt' tegen een breuk met aan de andere kant een afsluitend gesteente (zie afbeelding). Een reservoir kan alléén ontstaan als er een moedergesteente aanwezig is waaruit olie en gas vrij kan komen, een poreus reservoirgesteente waarin de olie en gas zich kunnen ophopen én een afsluitende laag. Een voorbeeld van reservoirgesteente is het poreuze zandsteen. En afsluitende laag kan bijvoorbeeld schalie zijn of steenzout. Bovendien moet het moedergesteente in de geologische geschiedenis heet genoeg geweest moeten zijn om olie en gas te hebben gevormd. Dit gebeurt gemiddeld op dieptes van 1,5 tot 4 kilometer diepte in de aardkorst.
 

Winning

Aardolie en gas wordt gewonnen dor middel van diepe boringen in de aardkorst. Soms komt de olie spontaan omhoog, vaak moet het echter worden opgepompt. Dit hangt af van de stroperigheid van de olie. De stroperigheid van de olie hangt af van de hoeveelheid waterstof atomen ten opzichte van het koolstof. Gas komt veel vaker spontaan omhoog. Boringen kunnen op het land worden gedaan, maar ook wordt er met boorplatforms op zee geboord. Door voortschrijding van de techniek kan in steeds dieper water worden geboord.

Boren naar een nieuuw olie reservoir in Ballsh, Albanië. Foto: Herman Zevenberg

Olie en gasreservoirs worden opgespoord door middel van seismisch onderzoek. Door middel van kunstmatige trillingsgolven (bijvoorbeeld een ontploffing) en het opvangen van weerkaatsingen in de ondergrond met vele receptoren wordt de ondergrond in kaart gebracht. Hardere lagen en scherpe laaggrenzen  weerkaatsen beter. Samen met stratigrafische gegevens uit boringen kan gezocht worden naar plekken in de ondergrond waar een moedergesteente, reservoirgesteente en een afsluitende laag aanwezig is. Veel van deze reservoirs zijn echter te klein om economisch winbaar te zijn. Vaak blijkt ook na proefboringen dat de hoeveelheden toch te klein zijn om verder te gaan met winning.
 

Milieu

De grootschalige winning en verbranding van fossiele brandstoffen van de mens heeft een grote invloed op ons milieu door de hoge CO2 uitstoot. Dit draagt bij aan klimaatverandering. Ook kan de winning en transport van olie en gas lokaal voor vervuiling zorgen. Dit kan erg verstorend zijn voor het milieu ook al is olie en gas een natuurproduct.