Autor

Weiß Stephan
Weiß Stephan

Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation, Göttingen

Stephan Weiß (27) studierte Physik mit Schwerpunkt Nichtlineare Physik und Geophysik an der Universität Bayreuth. Seinem Studium folgte ein 7-monatiger Forschungsaufenthalt am Weizmann Institute of Science in Rehovot (Israel). Seit Januar 2006 promoviert er am MPI für Dynamik und Selbstorganisation über thermische Konvektion.

Frage:

Was passiert mit Hohlräumen, die bei der Förderung von Erdöl und -gas entstehen? Warum dreht sich die Erde?

Antwort:

Erdöl und Erdgas entstehen dort, wo organische Substanzen sich unter Ausschluss von Sauerstoff ablagern. Dies passiert beispielsweise am Meeresboden, wenn sich Plankton oder Algen absetzen und von Sedimenten überlagert werden. Geraten diese organischen Substanzen unter hohen Druck und hohe Temperatur, verändert sich ihre Chemie allmählich, und es entstehen Erdöl und Erdgas. Da die Sedimente, in denen das Erdöl/-gas eingeschlossen ist, häufig porös, ähnlich Sand, oder mit Klüften durchsetzt sind, kann sich das Öl oder Gas innerhalb dieser Sedimentschichten bewegen (Migration). Aufgrund seiner niedrigen Dichte ist das Öl bestrebt, an die Erdoberfläche zu steigen. Dies tut es auch, so lange es nicht von undurchlässigen Gesteinsschichten daran gehindert wird.

Existiert jedoch eine für Öl undurchlässige Gesteinsschicht, die zudem so geformt ist, dass sich das aufsteigende Öl oder Gas unter ihr sammelt, ähnlich einer umgedrehten Tasse etwa, bildet sich eine Öl- und/oder Gaslagerstätte. Aufgrund des hohen hydrostatischen Drucks im Erdinneren (Öllagerstätten befinden sich bis zu 4000 m tief unter der Erde), reicht es oftmals, einfach ein langes Rohr mit Hilfe eines Bohrers in diese Öl-führenden Gesteinsschichten zu bringen, so dass das Öl von alleine heraussprudelt. Um den Druck in der Öllagerstätte zu erhöhen, was notwendig wird, wenn schon sehr viel Öl aus dieser Lagerstätte gefördert wurde, wird häufig Gas oder Wasser in die Lagerstätte gepumpt. Eine weitere Möglichkeit, die Förderleistung zu steigern, besteht darin, durch Pumpen einen Unterdruck zu schaffen. Nach und nach erfolgt dann der Druckausgleich im Erdinneren durch Grundwasser, welches aus benachbarten Gesteinsschichten in die Öl-führenden Schichten eindringt. Dies ist auch der Grund, warum man Öllagerstätten nicht vollständig entleeren kann. Irgendwann steigt der Wassergehalt im Öl bei der Förderung so stark an, dass sich eine weitere Förderung nicht mehr lohnt. Es bleiben somit bei der Förderung keine größeren Hohlräume zurück, da Öl und Gas nicht in großen Hohlräumen vorliegen, sondern viel mehr in kleinen Poren im Öl-führenden Gestein zu finden sind. Diese Poren füllen sich schon während der Förderung entweder durch Wasser und Gas, welches zur besseren Förderung ins Gestein gepumpt wird, oder durch Grundwasser aus den umliegenden Gesteinsschichten.

 
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