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Energierohstoffe
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 1
Rohstoffe der Erde
Werner Leu
18. Nov. 2009
Themen
• Explorationsmethoden Öl/Gas
• Förderung/Transport
• Verarbeitung
• Reservenberechnung
• Explorationsrisiko
• Situation Schweiz
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 2
• CBM-Kohleflözgas
• CO2-Sequestrierung
2
Explorationsmethoden
Folgende Methoden kommen zur Anwendung:
• Geologische Untersuchungen
• Geophysik
• Bohrungen
y
• Geochemische Methoden
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 3
Seismik Schweiz (1960-heute)
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 4
3
Seismik
Messung Bohrung
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 5
Profile: Jura - Montreux
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 6
4
Profile: Schaffhausen - Walenstadt
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 7
Tiefbohrtechnologie
(Giuliano 1989)
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 8
5
Tiefbohrtechnologie
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 9
PDC(polycristalline diamond compact)
Aquifer A
Tiefe vertikal (m)
~ 65
Durchmesser (cm)
76
Spülung
0
58
VerrohrungZement
Bohrlochverrohrung
Aquifer B
Aquifer C
750
1270
45
1780
32
22
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 10
Gas
GasZielhorizonte
2620
~3000
15
6
Tiefbohrtechnologie
(Giuliano 1989)
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 11
75 m
120 m
700 m 4000+ m
Richtbohren - horizontal
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 12(Baker Hughes)
7
Tiefbohrtechnologie
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 13
Förderung
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 14
8
Reservenberechnung Ölvorkommen
deur (m s
ous
nive
au Lac
Lém
an)
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 15
Profond
Reservenberechnung Ölvorkommen
W a h rs c h e in lic h k e it , d a s s R e s e rv e n g le ic h o d e r g rö s s e r a ls .. (% )
8 0
1 0 0
Statisch
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 16(Pohl 2005)
0
2 0
4 0
6 0
8 0
0 1 0 2 0
Ö l R e s e r v e n (M io . t S T B)
Wah
rsch
einl
ichk
eit
Monter Carlo Simulation
9
Risikoabschätzung Exploration
Probability of geological success P Source x P Reservoir x P Trap x P Timing
Risk factors:
P Source = 0.7P = 0 4P Reservoir = 0.4P Trap = 0.5P Timing = 0.7
Probability HC-Discovery in prospect Pg = 0.10 (>> high risk)
Risk category: Pg: Characteristics:
Very low risk > 0.5 = Same play, production < 5 km, all risk factors favorable, appraisal in producing area
Beispiel
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 17
Low risk 0.5 - 0.25 = Same play, production < 10 km, all risk factors encouraging or favorable, producing area
Moderate risk 0.25 - 0.125 = New play in producing basin or proven play far > 10 km from production, emerging area
High risk 0.125 - 0.0625 = New play in producing basin far > 20 km from production, proven play in new basin
Very high risk < 0.0625 = New play in new basin far > 50 km from production, frontier area
Erfolgswahrscheinlichkeit Explorationsbohrung
65 % dry%
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 18
(Simmons 2003) (OGJ-07-2009)
y35 % dry
10
Öl und Gas in der Schweiz?
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 19
Öl Indikationen Schweiz
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 20
11
Öl Indikationen Schweiz
Safenwil 2005Eclepens 2007
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 21
Gas Indikationen Schweiz
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 22
12
Gas Indikationen Schweiz
Cuarny, 2007
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 23
100 Jahre Tiefbohrungen Schweiz
40
1912 - 2002
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 24(Swisspetrol 1990, ergänzt)40 Weiach-2 ZH 2000/2002
13
100 Jahre Tiefbohrungen Schweiz
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 25
Gasfund Finsterwald (LU)
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 26
14
Gasfund Finsterwald (LU)
Bohrung Entlebuch TD=5289 m
Gasförderung aus Malm von 1985 – 1994 = 74 Mio m3 Gas2‘300 m3 Kondensat
(Vollmeier & Wendt 1987)
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 27
2‘300 m3 Kondensat
(Jahresverbrauch CH Gas = ~3.5 Mia m3)
Asphalt-Abbau: Val-de-Travers
Kimmeridge (Meia 1987)
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 28
(Meia 1987)
15
Potenzial für Öl und Gas 2008
N SSpeer
Swiss Plays
IrchelR
hein
Klettgau
Zürcher OberlandSpeer
OSM
OMM
USM Mesozoische/tertiäre Plays
"konventionell"
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 29
"Tight reservoirs" (Permokarbon .... und Mesozoikum)Kohleflözgas etc
2 km
2 km
?
Exploration Schweiz 2008Petroleum Ltd. - SEAG:
2009-2010
2‘000m (8-15 mrd.m3)
(31-08-10)
Ascent Resources – SEAG:
2009
3‘000m vertical (5-12 mrd.m3)
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 30
( )
Petrosvibri SA:
2009
3‘000-4’000 m (20-40 mrd.m3)
16
Petrosvibri S.A.: Projet Chablais
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 31
Petrosvibri S.A.: Projet Chablais
Vevey
MontreuxSt.Gingolph
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 32
17
Kohleflözgas - Coal Bed Methane (CBM)
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 33
Kohleflözgas - Coal Bed Methane (CBM)
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 34
(Pohl 2005)
18
CBM: Adsorption und MikroklüfteMikroklüfte ( _| )
Mik
rokl
üfte
( =
)
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 35
Mikroporen(Peters 1991)
CBM: Adsorption und MikroklüfteMikroklüfte ( _| )
Mik
rokl
üfte
( =
)
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 36
Mikroporen(Peters 1991)
(Peters 1991)
19
CBM: In-situ gebildetes GasKohle
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 37
(Craig et al. 1984)
CBM: Resourcen USA
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 38
~100 – 400 TCF (GIP) = > 1‘000 x Jahresbedarf Schweiz(Law & Rice 1995)
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CBM: Resourcen Schweiz
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 39
CBM: Resourcen Schweiz
Benken
Permokarbon Graben Kohleverteilung
Geschätzte Gasreserven CBM:
Weiach (Nagra)Weiach-2
Line 91-NO-62
Weiach- 60 Mia m3 Gas förderbar
(CH-Jahresverbrauch 2005 = 3.5 Mia m3)
(Forest Oil Int. 2002) (Forest Oil Int. 2002)
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 40
Line 91-NO-62(Forest Oil Int. 2002)(Forest Oil Int. 2002)
21
CBM: Kohlen Weiach (Permokarbon)
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 41
CO2 – Tiefenentsorgung (Sequestration)
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 42
22
Umweltschutz: CO2 - Tiefenensorgung
CO2 CO2
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 43
CO2
Mögliche CO2 – Bindung
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 44(Pohl 2005)
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CO2 – Entsorgungsvarianten
• Abdichtung (Seal)
SicherheitsfragenKraftwerk m. CO2-Separation
• Abdichtung (Seal)• Brüche• Grundwasserfluss
Kohleflöze
G /Ölf ld
Ozean
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 45
Tiefe Aquifere
Gas/Ölfelder
(IEA 2005)
ECBM - Enhanced Coal Bed Methane Production
ECBM
Bis ~1500 m Tiefe
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 46
(IEA 2005)CO2/CH4 = 2/1 bis 6/1 je nach Tiefe, Druck, Kohle-Typ
(Gunter et al. 2003)
24
CCS - Technologie: Neue Kohlekraftwerke
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 47
CCS - Technologie: Neue Kohlekraftwerke
Rohstoffe der Erde ( 651-3505-00L) - Energierohstoffe 48