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Fracs von der Rolle erhöhen die Arbeitssicherheit

ExxonMobil Production Deutschland produziert, transportiert und speichert Erdgas und leistet so einen Beitrag für die zuverlässige Versorgung Deutschlands mit Energie. Etwa ein Fünftel des einheimischen Erdgasbedarfs wird heute aus heimischer Produktion gedeckt, davon bestreitet ExxonMobil Production Deutschland rund zwei Drittel.
Das Unternehmen handelt im Auftrag von Mobil Erdgas-Erdöl und BEB Erdgas und Erdöl. Neben Erdgas steht ExxonMobil Production Deutschland auch für die Förderung von Erdöl und die Produktion von Schwefel.
Das Unternehmen nimmt in der deutschen Erdgas-Landschaft die führende Position ein. ExxonMobil Production fördert Gas und Öl aus rund 1200 Bohrungen, davon sind 340 Gasbohrungen. Die Betriebe sind über ganz Norddeutschland verteilt, überall dort, wo Erdgas und Erdöl gefördert, aufbereitet, transportiert und gespeichert wird.
ExxonMobil Production Deutschland beschreitet bei der Erdgasbohrung Söhlingen Z 15 technologisches Neuland: Weltweit zum ersten Mal wurden hier in den vergangenen Wochen mit dem Coil-Rig-Verfahren, dass die Arbeitssicherheit weiter erhöht, Frac-Behandlungen zur Erschließung von Tight-Gas-Reserven durchgeführt.


Fracs bringen das Gas zum Fließen

Fracs werden zur Erschließung von Gasreserven angewendet, die aufgrund der geologischen Situation nicht gewonnen werden können, wie beim Erdgasfeld Söhlingen: Der Dethlinger Sandstein, in dessen Poren sich das Erdgas befindet, ist zu dicht. Zu wenig Erdgas strömt zum Bohrloch. Gegenüber konventionellen Lagerstätten, bei denen das Erdgas über natürliche Wege der Bohrung zufließen kann, werden beim Tight-Gas in Söhlingen künstliche Fließwege erzeugt, mit denen dann das Gas wirtschaftlich produziert werden kann. Bei einem "Frac" (Abkürzung von "fracture" = Riss) wird eine mit einem Spezialsand vermischte Flüssigkeit mit Hilfe von Hochleistungspumpen in das Bohrloch eingepumpt. Das Bohrloch ist mit einem Rohr ausgekleidet. Im letzten horizontal verlaufenden Teilstück des Bohrlochs ist dieses Rohr perforiert.

Daten und Fakten
Söhlingen Z 15
  • 1000 m horizontal gebohrt
  • 5 Fracs mit 50 mm weiten Rissen bis 130 m um das Bohrloch
  • ca. 2500 m³ Frac-Flüssigkeit
  • ca. 1100 to Stützmittel
  • 11000 PS Pumpleistung
  • 11000 Liter Dieselverbrauch in 11 Stunden Pumpzeit
  • 6.400 l/min und bis zu 8 to Stützmittel/min
  • Gesamtkosten 4-5 Millionen. Euro



Drücke von mehr als 1100 bar

An dieser Stelle wirkt die Frac-Flüssigkeit mit Drücken von mehr als 1100 bar auf das Gestein ein. Unter diesem hohen Druck reißt die Flüssigkeit das Gestein rund um das Bohrloch auf und dringt bis zu 130 Meter weit ein. So entsteht ein Riss, der eine Stärke von bis zu 50 Millimeter aufweist. Die extrem festen Keramik-Kügelchen in der Frac-Flüssigkeit dienen nun als Stützmittel: Sie füllen den Riss aus, so dass er sich beim Zurückfahren der Pumpen nicht wieder schließt. Nun kann das Erdgas, dass sich unter hohem Druck in den Poren des Trägergesteins befindet, auf beiden Seiten des Gesteinsrisses großflächig aus den Poren austreten und zwischen den Keramik-Kügelchen hindurch zum Bohrloch strömen.
Während der Einsatz eines aufgewickelten Bohrstranges (Coiled Tubing) bei der Komplettierung von Bohrungen schon seit Jahren Praxis ist, sollte jetzt durch unser Mitgliedsunternehmen versucht werden, ob auch eine vollständige Lagerstättenbehandlung mit Mehrfach-Fracs auf diese Weise durchgeführt werden kann.


Bohranlage
Bohrung Söhlingen Z 15:
High-Tech-Energie aus Niedersachsen


Nach Abschluss der Frac-Arbeiten lässt sich bereits ein erstes positives Resümee ziehen: Die bislang erbrachten Ergebnisse sprechen für den Erfolg dieses innovativen Ansatzes.
Worin bestehen die Hauptvorteile der Coil-Rig-Technologie gegenüber dem üblichen Verfahren mit Bohranlagen?
An erster Stelle ist hier eine deutliche Zeitreduzierung zu nennen. Mitte Mai 2003 wurde der erste von fünf Fracs eingerichtet, am 3. Juni 2003 der letzte - insgesamt wurden hierfür nur 18 Tage benötigt. Zum Vergleich: Bei der Söhlingen Z 14 dauerte die Setzung der ersten fünf Fracs mehr als doppelt so lange. Dies lässt sich im wesentlichen auf das schnellere Ein- und Ausfahren von Werkzeugen zurückführen.
Auch bei den Kosten ermöglicht das Coil-Rig-Verfahren deutliche Einsparpotenziale im Vergleich zur konventionellen Methode.
Kern des Coil-Rig-Verfahrens ist ein 6600 Meter langes Rohr aus Stahl mit einem Durchmesser von 60 Millimeter, das auf einer Trommel aufgewickelt ist.
Allein von den Maßen her beeindruckend: Die Trommel ist fasst 5 Meter hoch und wiegt 52 Tonnen.
Das Gerät ersetzt die traditionelle Bohranlage und das für diese Arbeiten notwendige aufwändige Handling des Bohrgestänges. Hierdurch können die typischen Gefährdungen und Belastungen, die beim konventionellen Handling mit dem Bohrgestänge für die Mitarbeiter auftraten, vermieden werden.
Der Einsatz des Coil-Rig-Verfahrens ist ein weiterer Beitrag zur Verringerung möglicher Unfallgefahren und Belastungen der Mitarbeiter in der Erdöl- und Erdgasbranche.

Erdgas aus Söhlingen
1980 Die Bohrung Söhlingen Z 1 erschließt in 4800 Metern Tiefe auch den extrem dichten Dethlinger Sandstein. Eine wirtschaftliche Förderung ist zu diesem Zeitpunkt nicht möglich.
1993 - 1995 Pilotprojekt Söhlingen Z 10 mit innovativer Verknüpfung von Horizontalbohrtechnik und mehrfacher Frac-Behandlung; wirtschaftliche Förderraten aus dem Dethlinger Sandstein; tiefste Horizontalbohrung der Welt mit mehrfachem Frac.
1999/2000 Söhlingen Z 13 und Söhlingen Z 14.
2003 Söhlingen Z 15 wird niedergebracht: Endteufe 6085 Meter.


Dipl.-Geol. Heiko Nuß, StBG




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