Reservoir Engineering

Porenspeicher
Gasspeicher in Aquiferformation

Ausgeförderte Lagerstätten und Aquiferstrukturen nutzen

Das Reservoir Engineering befasst sich mit der Beschreibung von Strömungseigenschaften und ‑möglichkeiten von Gasen und Flüssigkeiten bei der Gewinnung und Speicherung von Kohlenwasserstoffen in porösen Gesteinsformationen im Untergrund. Primär steht die Bestimmung der räumlichen Ausdehnung und des förderbaren Inhalts einer natürlichen Lagerstätte im Vordergrund. Dabei spielen die jeweilige Beschaffenheit der Lagerstätte und die zugehörigen Bedingungen (z. B. Druck‑ und Temperaturverhältnisse) eine wesentliche Rolle, welche es in der Regel ebenfalls zu bestimmen gilt. Um diesen Aufgaben nachkommen zu können, wenden Reservoir-Ingenieure die grundlegenden Prinzipien der Physik und Chemie auf das Verhalten von Flüssigkeiten und Gasen in porösen und permeablen Gesteinsformationen im Untergrund an.

Während das Ziel bei der Öl‑ und Gasgewinnung ist, die förderbaren Reserven möglichst genau abzuschätzen und eine maximale Förderung zu erreichen, steht bei der Erdgasspeicherung die optimale Nutzung der Kapazitäten im Fokus. Die ursprünglich für Erdöl‑ und Erdgaslagerstätten entwickelten Verfahren können auch für die Konzipierung von Untergrundspeichern in ausgeförderten Lagerstätten und in Aquiferformationen (wasserführende Schichten) genutzt werden.

Bei ausgeförderten Öl‑ oder Gasfeldern sind die lagerstättentechnischen Eigenschaften aus Erkundung und Produktion bereits sehr gut bekannt. Weiterhin ist ihre Dichtheit über geologische Zeiträume erwiesen, sodass sich die Arbeiten im Zuge einer Umgestaltung zu einem Gasspeicher auf zweckgerichtete Simulationsrechnungen beschränken. Im Gegensatz dazu müssen vor einer Nutzung eines Aquifers umfangreiche Untersuchungen durchgeführt werden. Die wesentlichen Ziele sind dabei der Nachweis der Dichtheit der überlagernden Gesteinsformationen (s. Abb.), die Bestimmung der Speicherkapazität sowie die Ermittlung möglicher Injektions‑ bzw. Produktionsraten. Hierzu werden Bohrungen abgeteuft und Bohrkerne entnommen, um diese erforderliche Dichtheit des Deckgebirges sowie die Durchlässigkeit (Permeabilität) und das Porenvolumen des Speichergesteins ermitteln zu können. Die Bohrungen können anschließend genutzt werden, um über Injektions‑ bzw. Produktionstests auf die Eigenschaften des zukünftigen Speichers schließen zu können. Für die abschließende Bewertung poröser Gesteinsformationen zur Eignung als Speicher werden im Reservoir Engineering numerische Verfahren zur Simulation von Kapazität und dynamischer Leistungsfähigkeit eingesetzt.

Zum Leistungsprofil „Reservoir Engineering”

Siehe auch „Porenspeicher