Auffinden von Öl- und Gasvorkommen um Salzlagerstätten

EU fördert neue Methoden

Um die Exploration von Erdöl und Erdgas in der Nähe von Salzlagerstätten zu verbessern, erhält der Geophysiker Prof. Dr. Boris Kaus von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) Fördergelder der Europäischen Union.

Numerische Simulation von Salztektonik: Die obere Reihe von Bildern zeigt eine zeitlich vorwärtsgerichtete Simulation, die mit einer Salzschicht anfängt, auf der nach und nach Sedimente abgelagert werden. Da Salz leichter ist als die darüberliegenden Sedimente, steigt das Salz nach oben und formt Salzstrukturen, die ähnlich sind wie die Strukturen, die heute in Sedimentbecken beobachtet werden können. Die untere Reihe von Bildern zeigt, dass es in Simulationen möglich ist, mit den beobachteten Strukturen anzufangen und in der Zeit zurückzurechnen. Auf diese Weise kann die vollständige Evolution eines Sedimentbeckens rekonstruiert werden. (Abb./©: Naiara Fernandez, Boris Kaus, JGU)

Diese Förderung dient dazu, gemeinsam mit industriellen Partnern neue Methoden in einer natürlichen, von Salzvorkommen geprägten Umgebung zu testen und ihre Wirtschaftlichkeit sowie ihr kostensenkendes Potenzial zu demonstrieren. Die Förderung erfolgt als Proof of Concept Grant des Europäischen Forschungsrats (European Research Council – ERC) in Höhe von 150000 Euro und dient dazu, Erkenntnisse der Grundlagenforschung möglichst schnell für die Anwendung nutzbar zu machen.

Viele der weltweiten Öl- und Gasvorkommen befinden sich in der Nähe von Salzgesteinsschichten in Sedimentbecken. Weil es sich bei Salzstrukturen um weiches Gestein mit geringer Dichte handelt, sind sie über geologische Zeiträume, also Millionen von Jahren, fließfähig und bilden kilometerhohe Strukturen, die nahegelegene Sedimentschichten stark verformen. Daraus ergeben sich verschiedene Herausforderungen für die Öl- und Gasindustrie.

„Zum einen müssen wir rekonstruieren, wie sich das Sedimentbecken über die Zeit entwickelt hat, um zu verstehen, wo genau Kohlenwasserstoffe gebildet wurden, wie sie gewandert sind und wo sie sich heute befinden“, erklärt Boris Kaus eine Schwierigkeit beim Auffinden neuer Öl- und Gasvorkommen. Die bestehenden Methoden zur geologischen Rekonstruktion sind allerdings für Gebiete mit Salztektonik wenig geeignet, weil Salzgestein dreidimensional über große Entfernungen fließt.

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Außerdem können Bohrungen riskant sein, weil Salzstrukturen den Spannungszustand im Sedimentbecken stören. Dies kann Bohrlöcher zum Einsturz bringen oder andere kostspielige Verzögerungen verursachen. „Wir schlagen daher eine radikal andere Technik vor, um die Ölexploration zu begleiten und zu unterstützen“, so Kaus. Und zwar werden fortschrittliche Computersimulationen des Sedimentbeckens mit den vorhandenen Daten kombiniert. „Unsere Methode kann auf physikalisch konsistente Weise die geologische Entwicklung des Beckens rekonstruieren, auch wenn es stark von Salztektonik betroffen ist.“ Der Geophysiker vom Institut für Geowissenschaften der JGU weist auch darauf hin, dass diese Methode dazu beiträgt, künftige Bohrkampagnen sicherer und effizienter zu konzipieren – ein Faktor, der gerade angesichts des gesunkenen Ölpreises für die Unternehmen sehr wichtig ist.

Die Mainzer Arbeitsgruppe wird in dem Projekt „Salt Tectonics and Dynamics“ (SALTED) mit industriellen Partnern zusammenarbeiten, um die neuen Methoden im realen Umfeld zu testen. „Wir beschäftigen uns in meiner Arbeitsgruppe vor allem mit grundlegenden Fragen zur Funktion der Plattentektonik. Aber dank der ERC-Förderung können wir zeigen, wie Grundlagenforschung auch für Anwendungen in der Industrie interessant sein kann“, so Kaus. Der Wissenschaftler hat zuletzt EU-Fördergelder für zwei neue Doktorandenstellen im Rahmen des internationalen Doktorandennetzwerks CREEP erhalten. Zuvor wurde ihm 2010 ein ERC Starting Grant zuerkannt.

Der Europäische Forschungsrat hat die neue Förderinitiative Proof of Concept Grant im Jahr 2011 eingeführt. Es können sich nur Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bewerben, die bereits einen ERC Grant eingeworben haben und die aus dem Projekt entstandenen Ideen in Innovationen überführen möchten.

Weitere Informationen:
Prof. Dr. Boris Kaus
Leiter AG Geophysik
Institut für Geowissenschaften
Johannes Gutenberg-Universität Mainz
E-Mail: kaus@uni-mainz.de
http://www.geowiss.uni-mainz.de/934_DEU_HTML.php

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