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Erdoel Lexikon

Erdoel Gewinnung

 

Befindet sich die Erdoellagerstaette nahe der Erdoberflaeche, so kann das oel im Tagebau gewonnen werden, Beispiel: Athabasca-Erdoelsande, Alberta, Canada. Zu Beginn der Erdoelnutzung wurde es an einigen Orten auch im Tiefbau gewonnen, zum Beispiel bei Wietze, westlich Celle (Niedersachsen, Deutschland). Aus tieferen Lagerstaetten wird Erdoel durch Sonden gefoerdert, die durch Bohrungen bis zur Lagerstaette einge-bracht werden.

Zum Bohren werden Hohlbohrer verwendet, damit das Bohrklein aus dem Bohrloch zutage transportiert werden kann. Das Bohrwerkzeug besteht aus Stahlrohren, die zu einem immer laengeren Rohrgestaenge, dem Bohrstrang, aneinandergeschraubt werden koennen. Am unteren Ende befindet sich das eigentliche Bohrwerkzeug, der sogenannte Bohrmeissel. Meistens besitzt der Bohrmeissel drei gegeneinander winklig angeordnete, gezaehnte Kegelrollen, die zum Bohren in hartem Gestein mit Diamanten besetzt sein koennen, aber auch andere Formen werden verwendet.

Meistens wird der gesamte Bohrstrang und damit auch der Bohrmeissel von einer motorgetriebenen Vorrichtung uebertage (Drehtisch) gedreht (Rotary-Verfahren). Der Bohrmeissel hat einen groesseren Durchmesser als das Rohrgestaenge, so dass um das Gestaenge herum ein Hohlraum entsteht (sogenannter Ringraum), der zur Verhinderung seines Zusammenbrechens mit einem Stahlrohr ausgekleidet wird (Casing).

Um das Bohrklein herauszufoerdern, wird eine Bohrfluessigkeit durch das Bohrrohr eingepresst, die an der Bohrkrone austritt und im Ringraum zusammen mit dem Bohrklein wieder nach oben gedrueckt wird. Die Bohrfluessigkeit muss ein hohes spezifisches Gewicht und eine hohe Viskositaet aufweisen, damit sie durch das hohle Bohrgestaenge eingepresst und durch den Ringraum wieder ausgepresst werden kann und damit das Bohrklein dabei mitgerissen wird (Wasser, das unter anderem geloeste Polymere und suspendiertes Baryt-Mehl enthaelt). Manchmal wird die Bohrspuelung auch benutzt, um damit einen Motor direkt ueber dem Bohrmeissel anzutreiben, so dass nur der Bohrmeissel, nicht aber der gesamte Bohrstrang gedreht wird. Damit die einzelnen Rohre des Bohrgestaenges gehandhabt werden koennen, wird ueber dem Bohrloch ein Bohrturm errichtet in dem sich auch die Vorrichtung zum Drehen des Bohrgestaenges mittels Motor befindet.

Wenn die Gegebenheiten es erfordern, kann auch in weiten Boegen gebohrt werden, so dass eine Lagerstaette auch von der Seite aus erschlossen werden kann (Richtbohren), zum Beispiel bei Lagerstaetten unter besiedeltem, schwierigem, zu schuetzendem oder militaerisch genutztem Gelaende. Auch fuer die Korrektur von Bohrungen und zum Umgehen unbrauchbar gewordener Bohrlochabschnitte kann Richtbohren eingesetzt werden.

In groesserer Tiefe steht das Erdoel unter dem Druck der auflastenden Erdschichten und gegebenenfalls des assoziierten Erdgases und wird nach Anbohren aus dem Bohrloch gepresst, da es leichter als Wasser und das umgebende Gestein ist. Beim ersten Anbohren der Lagerstaette muss deshalb das Austreten des unter Druck stehenden oels mit einer speziellen Vorrichtung (Preventer) verhindert werden, die sich am oberen Ende des Bohrgestaenges befindet. In der ersten Zeit kann das oel meistens ohne weitere Massnahmen durch den Eigendruck in der Lagerstaette gefoerdert werden (Primaerfoerderung). Laesst der Lagerstaettendruck nach, muss das oel mit Tiefpumpen zutage gefoerdert werden, die von uebertage ueber ein Bohrgestaenge angetrieben werden.

Der Lagerstaettendruck kann durch Einpressen von Wasser oder Erdgas mittels durch Bohrungen eingerichteter Einpresssonden erhoeht werden (Sekundaerfoerderung). Die Durchlaessigkeit des Speichergesteins kann durch Einpressen von Saeuren erhoeht werden, wodurch Komponenten des Speichergesteins, zum Beispiel Karbonate, geloest werden. Im Lauf der Lagerstaettenausbeutung steigt der Wasser-Anteil im Foerdergut, spaeter wird in der Regel mehr Wasser als oel gefoerdert, zum Teil mehr als 90 % Wasser. Durch primaere und sekundaere Foerderverfahren koennen je nach Lagerstaettenverhaeltnissen etwa 20 bis 50 % des Erdoels, das sich in der Lagerstaette befindet (oil in place) gewonnen werden. Der Rest wird durch die beschriebenen Foerderverfahren nicht von den Feststoffen des Speichergesteins abgeloest. Weiteres oel kann aber durch spezielle Verfahren gewonnen werden (Tertiaerfoerderung). Dazu gehoeren: (1) Waermeverfahren: Einpressen von Heisswasser oder Heissdampf (Dampffluten) oder Verbrennen eines Teils des Erdoels in der Lagerstaette; (2) Einpressen von Stickstoff; (3) Einpressen von CO2, das den Lagerstaettendruck erhoeht und sich im oel loest und dadurch dessen Viskositaet vermindert (CO2-Fluten); (4) Einpressen von Leichtbenzin oder Fluessiggas, die ebenfalls die Viskositaet des oels erniedrigen. (5) Einpressen von waessrigen Loesungen viskositaetserhoehender Stoffe (organische Polymere), wodurch das oel besser von den Feststoffen abgeloest wird (Polymerfluten); (6) Einpressen von waessrigen Loesungen grenzflaechenaktiver Stoffe, die sich an den Grenzflaechen oel/Feststoff und oel/Wasser anreichern und so das oel vom Feststoff loesen und im Wasser fein zerteilen, emulgieren (Tensidfluten). Die Tertiaerverfahren werden teilweise auch kombiniert. Ein betraechtlicher Rest des Erdoels kann aber bisher mit keinem Verfahren aus der Lagerstaette gewonnen werden.

Besondere Schwierigkeiten bereitet die Erdoelfoerderung aus Lagerstaetten, die sich unter Gewaessern befinden (Off-shore-Gewinnung). Hier muessen zur Erschliessung der Lagerstaette auf dem Gewaessergrund stehende oder darueber schwimmende Bohrplattformen (Bild 5) eingerichtet werden, von denen aus gebohrt und spaeter gefoerdert werden kann. Hierbei ist das Richtbohren vorteilhaft, weil dadurch von einer Bohrplattform ein groesseres Areal erschlossen werden kann.

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