Olfeld

Unter einem Olfeld versteht man ein Gebiet, unter dem sich eine Erdollagerstatte befindet. Gegenden erschlossener Olfelder sind durch meist umfangreiche Einrichtungen fur Forderung, Aufbereitung, Verarbeitung und Transport des Erdols gekennzeichnet. Weltweit sind etwa 43.000 Olfelder bekannt. Rund 94 % der bisher weltweit gefundenen Erdolmengen sind jedoch in nur etwa 1500 Olfeldern konzentriert.

Die Ausdehnung der Olfelder reicht von wenigen Hektar bis zu mehreren tausend Quadratkilometern. So erstreckt sich das weltweit ertragreichste Olfeld Ghawar in Saudi-Arabien uber nahezu 3000 Quadratkilometer Flache.

Etwa 22 % der weltweiten Erdolreserven (in Europa 90 %) befinden sich unter Meeren und sind nur mit großem Aufwand auszubeuten. Rund ein Drittel der derzeitigen globalen Erdolforderung erfolgt ? offshore “.

Geologie [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

In einer naturlichen Erdollagerstatte lagert das Ol unter oft hohem Druck ? und meist zusammen mit Salzwasser und Erdgas ? in porosem Gestein, zumeist Sandstein oder Riffkalkstein , das nach oben durch undurchlassige Schichten, etwa aus Tonstein oder feinkornigem Kalkstein ( Mikrit ), abgedichtet ist.

Erdol kann nur gewonnen werden, wenn das Oltragergestein, das sogenannte Speichergestein , eine bestimmte Nutzporositat besitzt, und zwar so, dass die im Gestein vorhandenen Poren miteinander in Verbindung stehen. Man spricht hierbei von Poreninterkonnektivitat . Damit ergibt sich eine gewisse Durchlassigkeit des Speichergesteins, Permeabilitat genannt, welche in Darcy (D) bemessen wird. Die fur Erdollagerstatten ublichen Werte fur die Permeabilitat reichen von 5 bis 2000 mD (Millidarcy). Das Verhaltnis des Porenvolumens zu dem des Feststoffs der Oltragergesteine, die Porositat, liegt ublicherweise in einem Bereich von 5 bis 30 %.

Die Erdollagerstatten sind das Endergebnis eines langen Entstehungsprozesses. Entstanden ist das Erdol im sogenannten Muttergestein , das aus relativ dichten und sehr feinkornigen Gesteinstypen, zum Beispiel Mergel oder Schiefer besteht. Eine als Migration bezeichnete Wanderbewegung, zunachst aus dem Muttergestein heraus und nachfolgend durch porose Gesteinsschichten hindurch, fuhrt zu einer Konzentration an Stellen (Fallen genannt), an denen ein Fortschreiten des Migrationsprozesses durch die geologischen Verhaltnisse unterbunden ist. Man unterscheidet folgende Fallenarten:

Strukturelle Fallen, die durch tektonische Prozesse gebildet wurden
Stratigraphische Fallen als Folge von Sedimentation , Erosion und Diagenese
Hydrodynamische Fallen, bei denen Wasserstromungen im Untergrund die Migration des Erdols behindert
Kombinationsfallen, wenn mehrere der oben genannten Prozesse wirksam waren

In den meisten Fallen liegen Kombinationsfallen mit Dominanz eines Typs vor.

Die weitaus meisten bislang bekannten Erdollagerstatten befinden sich in einem Tiefenbereich von 500 bis 3000 m. Da die Bildung von Erdol relativ hohe Temperaturen (60 °C bis 150 °C) und Drucke voraussetzt, findet dies vornehmlich in Tiefen von 1500 bis 3000 m statt. Durch die Migration aus diesen tiefen Gesteinsschichten befinden sich aber zahlreiche Lagerstatten in geringerer Tiefe. Vereinzelt befindet sich Erdol auch unmittelbar an der Erdoberflache, jedoch fast immer nur in geringen Mengen.

Die olfuhrende Schicht ist bei den meisten Lagerstatten nur wenige Meter machtig. Lagerstatten besonders ergiebiger Olfelder kommen auf Machtigkeiten von 50 bis 100 m. Nur in wenigen Fallen betragt die Machtigkeit bis zu mehreren 100 Metern. Die große Ergiebigkeit zahlreicher Olfelder beruht vielmehr darauf, dass mehrere ? bis zu 20 ? olfuhrende Schichten im wechsel mit olfreien Schichten ubereinander gelagert sind, wobei sich der Tiefenbereich auf uber 2000 m erstrecken kann.

Prospektion und Erschließung [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Siehe dazu: Prospektion und Gewinnung von Erdol

Forderbetrieb [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Ol wird aus sogenannten Sonden gefordert, die von Bohranlagen , auf See von Bohrinseln und speziellen Forderplattformen aus, erschlossen werden. Die Forderung erfolgt durch einen eigenen Rohrstrang, der in das ausgekleidete und somit gegen das umliegende Gestein abgedichtete Bohrloch (siehe → Rohrtour ) eingefuhrt wird.

Die Abstande der Sonden zueinander auf einem Olfeld richten sich nach Dicke und Anzahl der olfuhrenden Schicht(en) sowie der Durchlassigkeit des Speichergesteins (sogenannte Permeabilitat). Fruher wurden die Sonden in vielen Olfeldern sehr dicht gesetzt, was eine ungleichmaßige Ausbeutung und rasche Erschopfung der Vorkommen zur Folge hatte. Heute trachtet man danach, nur so viel Ol zu entnehmen, wie Wasser aus umliegenden Bodenschichten nachfließen kann. Dieser sogenannte Wassertrieb ist in den meisten Fallen der effizienteste naturliche Triebmechanismus und gewahrleistet eine gleichmaßige und uber viele Jahre konstante Ausbeutung des Erdolvorkommens.

Bei neu erschlossenen Olfeldern ist zunachst der Lagerstattendruck manchmal so hoch, dass ein Teil des Ols ? es sind meist auch niedrig siedende organische Verbindungen enthalten ? von alleine in ausreichender Menge aufsteigt. Dies nennt man Eruptivforderung. Bei nachlassendem bzw. geringem Lagerstattendruck werden zumeist Tiefpumpen verschiedener Bauart eingesetzt. Vorzugsweise bei tiefliegenden Lagerstatten kommt haufig auch das Gasliften zum Einsatz. Dabei wird das Begleitgas, das bei der Erdolforderung oft mit an die Oberflache tritt, abgetrennt und in den Hohlraum zwischen Forderstrang und Bohrlochauskleidung gepresst. Uber Ventile im Rohr des Forderstranges gelangt das Gas vom Ringraum in den Forderstrang. Die aufsteigenden Gasblasen treiben in der Folge das Ol nach oben.

Fruher war das Bild der Olfelder durch sogenannte Forderturme gepragt. Diese dienten der Wartung der Sonden. In regelmaßigen Abstanden muss der Forderstrang aus dem Bohrloch entnommen werden, um Schaden durch Korrosion oder Verstopfung infolge von Sandeintrag zu beheben. Bei der Verwendung einer Gestangetiefpumpe ist es ebenfalls notwendig, das Gestange und den Pumpkolben, welche einem erheblichen mechanischen Verschleiß unterliegen, regelmaßig instand zu setzen. Zur Durchfuhrung dieser Arbeiten war an der Spitze der Forderturme eine Seilwinde angebracht. Heute sind die stationaren Forderturme nahezu verschwunden. Stattdessen werden mobile, auf Lastautos montierte teleskopartig ausfahrbare Turme mit einer Winde zur Sondenbehandlung verwendet.

Weil das Ol in einem mineralischen 'Schwamm' gespeichert ist, bleibt die Forderrate nicht uber den gesamten Forderzeitraum konstant, sondern nimmt nach und nach ab. Das Ol sickert durch das mineralische Muttergestein oder wird durch technisch erhohten Druck verstarkt hindurchgepresst. Je weiter der Abstand zum Bohrloch ist, desto langer ist der Weg und die dafur notige Zeit. Zudem verhalten sich die verschiedenen Anteile des Erdols hierbei verschieden. Die fluchtigen und dunnflussigen Bestandteile wandern im Allgemeinen schneller durch das Gestein als die nichtfluchtigen und schwerflussigen. Dies ist vergleichbar mit dem Verhalten der mobilen Phase in der Flussigkeits chromatographie . Mit fortlaufender Forderung wird damit das gewonnene Ol auch immer dickflussiger und schwerer, und der notige Energieaufwand wachst in dem Maße, mit dem sich die Lagerstatte entleert.

Einen entscheidenden Einfluss auf die Forderrate hat auch die Verwasserung. In den tiefer liegenden Schichten des olhaltigen Speichergesteins ist auch Wasser des fruheren Urmeeres gespeichert, welches immer weiter in jene Bereiche vordringt, aus denen das Ol zuvor abgezogen wurde. Damit steigt der Wassergehalt des Fordergutes stetig an. Die Forderung wird aber allgemein sogar bei einem Verwasserungsgrad von deutlich uber 90 % noch als rentabel betrachtet. So betrug in Oklahoma der durchschnittliche Reinertrag an Erdol pro Sonde 2006 nur mehr knapp uber zwei Barrel , was etwa 0,25 Tonnen Rohol entspricht.

Das begleitende Wasser, das umweltschadliche Salze und Schwefelverbindungen enthalt, wird zumeist noch am Olfeld in speziellen Anlagen vom Ol abgetrennt und uber schon zu stark verwasserte Sonden in den tiefer liegenden Bereichen des Olfeldes wieder in die Lagerstatte zuruckgepumpt, um so den Lagerstattendruck moglichst hoch zu erhalten. Das Einpumpen von Wasser und anderer Hilfsmittel in eine Lagerstatte zur Erhohung der Ausbeute bezeichnet man als Fluten.

Am Ende verbleibt ein Teil des Ols im Feld, der sich wegen geringer Permeabilitat (Durchlassigkeit) des Speichergesteins nicht rentabel mobilisieren lasst. In den meisten Fallen macht dieser Anteil uber 40 % des Lagerstatteninhalts aus. Die Ausbeutung eines Olfeldes erstreckt sich ublicherweise uber einen Zeitraum von 20 bis 50 Jahren.

Am Ende der Nutzung eines Olfeldes wird die meist auf dem Erdol lagernde Gashaube, die bisher zur Erhaltung des Lagerstattendruckes nutzlich war, abgebaut. Nicht mehr benotigte Bohrungen werden von Olruckstanden gesaubert und mit Betonpropfen im Bereich der Gewinnungszone(n) sowie abschnittsweise daruber verschlossen. Der oberste Teil des Rohrstranges (2,5 bis 5 m) wird anschließend abgetrennt und entfernt und das Gelande in den ursprunglichen Zustand zuruckversetzt.

Rekorde [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Die Flachenertrage aus Olfeldern weisen infolge der Verschiedenartigkeit der geologischen Struktur extreme Unterschiede auf. Die meisten ? einfach strukturierten ? Lagerstatten ergeben einen durchschnittlichen Olertrag von 500 bis 3000 Tonnen pro Hektar. Als ergiebig bezeichnete Olfelder kommen auf Hektarertrage von 10.000 bis 40.000 Tonnen. Die hochsten Hektarertrage gab es bei den ? inzwischen weitgehend erschopften ? Olfeldern bei Baku / Aserbaidschan und bei Ploie?ti / Rumanien , wo man pro Hektar bis uber 300.000 Tonnen Erdol gewinnen konnte.

Die ergiebigste Olquelle der Geschichte war die 1916 erbohrte und außer Kontrolle geratene Sonde Cerro Azul 4 im auch heute noch an Erdol reichen Chicontepec-Becken in Veracruz nahe der Ostkuste Mexikos . Am 10. Februar 1916 stieß man in nur 546 m Tiefe zunachst auf Gas. Der hohe Druck des Gases riss einen Teil der Bohranlage weg, wodurch es nicht mehr moglich war, das Bohrloch zu verschließen. Nach sieben Stunden verfarbte sich der aus dem Bohrloch austretende Gasstrahl schwarz. In den folgenden 9 Tagen traten rund 300.000 Tonnen Erdol in einer bis 300 m hohen Fontane aus dem Bohrloch aus und verwandelten den weiteren Umkreis in einen Olsee. Es gelang schließlich, einen Ventilkopf auf das Bohrloch zu setzen. Bis 1932 lieferte die Sonde etwa 13 Millionen Tonnen Ol, als plotzlich Wasser durchbrach und die Olgewinnung beendete.

Die großten Olfelder [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Die folgende Liste zeigt die weltweit großten Olfelder:

Name	Land	Hinweis
Ghawar	Saudi-Arabien Saudi-Arabien	Forderung rucklaufig
Burgan	Kuwait Kuwait	Forderung rucklaufig
Safaniya-Khafji	Saudi-Arabien Saudi-Arabien	Forderung rucklaufig
Rumaila	Irak Irak	Forderung kriegsbedingt niedrig
Bolivar Coastal	Venezuela Venezuela	Forderung unbekannt
Samotlor	Russland Russland	Forderung rucklaufig
Kirkuk	Irak Irak	Forderung kriegsbedingt niedrig
Berri	Saudi-Arabien Saudi-Arabien	Forderung rucklaufig
Manifa	Saudi-Arabien Saudi-Arabien
Shaybah	Saudi-Arabien Saudi-Arabien	Forderung rucklaufig

Die Felder reprasentieren 12 % der weltweit bekannten Reserven. (Stand 2007; Quelle: Schwarze Aussichten , Artikel in der Zeitschrift Euro, Ausgabe 8, 2007, S. 14)

Carioca , Brasilien (noch nicht erschlossen) ^[1]

Galerie [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Olforderung ca. 1862 in der Nahe von Pittsburgh / Pennsylvania .
Forderturme im Summerland-Olfeld nahe Santa Barbara in Kalifornien ca. 1915.
Eines der ertragreichsten Olfelder Europas in Moreni bei Ploie?ti / Rumanien ca. 1920.
In kleinen Olfeldern wird oft aus nur einer Sonde eine bescheidene Menge gefordert ? hier, Kematen, Oberosterreich, seit 1967 etwa 25.000 Tonnen.
Das Olfeld Zistersdorf -Gaiselberg ist nur knapp 2 km² groß. Dennoch wurden hier seit 1937 rund 5 Millionen Tonnen Ol gewonnen.
Wegen der bereits vorhandenen Infrastruktur (Wege, Stromleitungen) eignen sich Olfelder gut fur Windenergieparks.
Im flachenmaßig großten Olfeld Mitteleuropas Matzen -Auersthal liegen die unzahligen Forderstellen verstreut in der Landschaft.
Auf in jungerer Zeit erschlossenen Olfeldern erfolgt die Forderung von zentralen Bohrplatzen aus.