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3 Rohstoffe aus dem Meer – Chancen und Risiken

Wie und wo gefördert wird

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1.20 > Die Ölförderung wird in 3 Phasen unterteilt: Bei der Primärförderung fließt das Öl zunächst von selbst ins Bohrloch. Später halten Pumpen den Ölfluss aufrecht. Bei der sekundären Förderung wird Wasser in die Lagerstätte gepumpt, um den Lagerstättendruck künstlich zu erhöhen. Um zu verhindern, dass das eingepresste Wasser am Öl vorbei ins Bohrloch strömt, wird bei der tertiären Förderung zwischen Wasser und Öl ein Polymer injiziert. Alternativ lässt sich die Zähflüssigkeit des Öls durch Einpumpen von Heißwasser oder Lösemitteln verringern.
Abb. 1.20 >  Die Ölförderung wird in 3 Phasen unterteilt: Bei der Primärförderung fließt das Öl zunächst von selbst ins Bohrloch. Später halten Pumpen den Ölfluss aufrecht. Bei der sekundären Förderung wird Wasser in die Lagerstätte gepumpt, um den Lagerstättendruck künstlich zu erhöhen.  Um zu verhindern, dass das eingepresste Wasser am Öl vorbei ins Bohrloch strömt, wird bei der tertiären Förderung zwischen Wasser und Öl ein Polymer injiziert. Alternativ lässt sich die Zähflüssigkeit des Öls durch Einpumpen von Heißwasser oder  Lösemitteln verringern.  © maribus

Die Spülung ist jedoch ungeeignet, das Bohrloch auf Dauer zu sichern. Deshalb werden nach und nach Stahlrohre in das Bohrloch einzementiert, die die Wand stützen. Das Problem: Da sich der Bohrmeißel ständig weiter in die Tiefe vorarbeitet, müssen neue Rohrabschnitte durch den bereits zementierten Teil hinabgeschoben werden. Die Durchmesser der nachfolgenden Rohre müssen also immer kleiner sein als die der schon zementierten Rohrabschnitte. Dadurch verjüngt sich das Bohrloch nach unten hin teleskopartig. So hat eine Bohrung an der Oberfläche einen Durchmesser von bis zu 70 Zentimetern, in mehreren Kilometer Tiefe aber nur noch von wenig mehr als 10 Zentimetern. Für eine künftige Förderung mit hohen Förderraten ist jedoch ein möglichst großer Durchmesser sinnvoll. In jüngster Zeit kommen in Pilotprojekten deshalb nachgiebige Stahlrohre zum Einsatz. Sobald sie eingebaut sind, schickt man eine Art hydraulischen Kolben, einen Konus, hindurch, der sie weitet. So entsteht ein Rohr mit einheitlichem Durchmesser.

Zusatzinfo Als das Öl knapp wurde – die Ölkrisen

Abb. 1.21 > Schwimmende Plattformen wie diese Spar-Buoy-Konstruktion aus dem Golf von Mexiko kommen heute für die Ölgewinnung in besonders großen Tiefen zum Einsatz. Um die Vorkommen zu erreichen, muss nicht nur die Wassertiefe überwunden, sondern, wie hier in diesem Beispiel, fast genauso tief in den Boden gebohrt werden. Zur Veranschaulichung der Dimension ist das höchste Gebäude der Welt, Burj Khalifa in Dubai, in der Grafik abgebildet. © nach Bryan Christie Design 1.21 > Schwimmende Plattformen wie diese Spar-Buoy-Konstruktion aus dem Golf von Mexiko kommen heute für die Ölgewinnung in besonders großen Tiefen zum Einsatz. Um die Vorkommen zu erreichen, muss nicht nur die Wassertiefe überwunden, sondern, wie hier in diesem Beispiel, fast genauso tief in den Boden gebohrt werden. Zur Veranschaulichung der Dimension ist das höchste Gebäude der Welt, Burj Khalifa in Dubai, in der Grafik abgebildet.

Wenn der Ölstrom versiegt

Beim Bohren nach Gas und Öl kommen grundsätzlich die gleichen Verfahren zum Einsatz. Die Förderung aber unterscheidet sich, denn Öl ist zähflüssig und strömt nur für begrenzte Zeit von allein zum Bohrloch. Das ist dann der Fall, wenn der Lagerstättendruck noch hoch genug ist. Dieser Strom versiegt aber, wenn sich die Lagerstätte entleert und der Druck zu stark abfällt. Der Lagerstättendruck muss demzufolge durch technische Verfahren nach und nach künstlich erhöht werden. Fachleute unterscheiden daher 3 Phasen der Ölförderung:

1. PRIMÄRFÖRDERUNG:

Während der Primärförderung strömt das Öl zunächst von sich aus zum Bohrloch. Wenn der Lagerstättendruck nachlässt und sich der Ölstrom verlangsamt, kommen sogenannte Tiefenpumpen, Pumpjacks, zum Einsatz, die das Öl an die Oberfläche saugen. Mit der Primärförderung können im Durchschnitt nur etwa 5 bis 30 Prozent des ursprünglich in der Lagerstätte vorhandenen Öls gefördert werden.

2. SEKUNDÄRE FÖRDERVERFAHREN:

Um die Lagerstätten besser auszubeuten, setzt man sekundäre Förderverfahren ein. Die am weitesten verbreitete Methode ist das Wasserfluten. Dabei wird am Rand der Lagerstätte Wasser eingepresst, das das Öl Richtung Bohrloch treibt. Der Lagerstättendruck wird durch das Einpumpen von Wasser also künstlich erhöht. In seltenen Fällen wird Erdgas in die Lagerstätten eingepresst. Das ist in Regionen der Fall, in denen Erdgas in großen Mengen zur Verfügung steht. Der wertvolle Rohstoff Erdgas wird später zurückgewonnen. Mit der sekundären Förderung lässt sich der Anteil des gewinnbaren Öls auf bis zu 45 Prozent erhöhen.

3. TERTIÄRE FÖRDERVERFAHREN:

Auch die sekundären Förderverfahren stoßen irgendwann an eine Grenze. Da Wasser und Öl eine ähnliche Dichte haben, kann es bei der sekundären Förderung geschehen, dass das eingepresste Flutwasser am Öl vorbei in die Bohrung fließt, sodass sich kaum noch Öl gewinnen lässt. Daher versucht man mithilfe sogenannter tertiärer Förderverfahren, die Zähflüssigkeit, die Viskosität, des Öls zu verringern. Dazu werden Heißwasser oder Lösemittel in die Lagerstätte eingepresst. Alternativ kann man verhindern, dass das Wasser am Öl vorbeiströmt, indem man zwischen Öl und Flutwasser einen Flüssigkunststoff, ein Polymer, einbringt. Dieses Polymer ist so viskos, dass das Wasser nicht hindurchströmen kann. So wird der Druck des eingepressten Flutwassers über das Polymer auf das Öl übertragen und das Öl aus der Lagerstätte herausgedrückt. Darüber hinaus werden derzeit Zusatzstoffe entwickelt, die die Viskosität des Wassers erhöhen. Auch dadurch lässt sich verhindern, dass das Wasser am Öl vorbeiströmt. Tertiäre Verfahren werden auch als Enhanced Oil Recovery (EOR), übersetzt: verbesserte Ölgewinnung, bezeichnet. Sie werden heute eingesetzt, um ehemals stillgelegte Ölfelder zu erschließen. Zwar teurer als die Primärförderung, sind die EOR-Verfahren dennoch mit dem gestiegenen Ölpreis wirtschaftlich geworden. Mit den tertiären Verfahren können bis zu 60 Prozent des ursprünglichen Ölinhalts einer Lagerstätte gefördert werden. Das bedeutet, dass sich der Porenraum einer Lagerstätte nie völlig entleeren lässt, unter anderem weil physikalische Kräfte das Öl in den Poren zurückhalten. Rund 40 Prozent des Öls bleiben also im Untergrund. Nach Schätzungen von Ölkonzernen trägt EOR heute 4 Prozent zur weltweiten Ölproduktion bei. Dieser Wert könnte bis zum Jahr 2030 auf 20 Prozent steigen, heißt es. Denn weltweit werden in den kommenden Jahrzehnten viele Ölfelder so weit ausgebeutet sein, dass man auf tertiäre Verfahren umsteigen muss. Auch in Erdgasvorkommen lässt der Lagerstättendruck nach, wenn Erdgas gefördert wird. Um das übrige Gas zu gewinnen, reicht aber in der Regel der Einsatz von Pumpen, die das Gas ansaugen.

Abb. 1.27 > Um Erdgas und Erdöl aus dem Meer zu gewinnen, wurden in den vergangenen Jahrzehnten verschiedenste Bohr- und Förderplattformen entwickelt, die sich in mehrere Klassen einteilen lassen.

FESTE PLATTFORM Abb. 1.27 > Um Erdgas und Erdöl aus dem Meer zu gewinnen, wurden in den vergangenen Jahrzehnten verschiedenste Bohr- und Förderplattformen entwickelt, die sich in mehrere Klassen einteilen lassen. FESTE PLATTFORM: a: Die Hubinsel steht auf ausfahrbaren Stützen. Sie kann schnell in neue Ein- satzgebiete bewegt werden, beispielsweise um neue Erdgasfelder zu erschließen. Ein Beispiel ist die Hubinsel „Constellation II“. b: Die Plattform wird schwim- mend aufs Meer geschleppt. Dabei dienen die Betonkör- per als Ballasttanks zum Austarieren. Später während der Produktion werden sie als Gasspeicher genutzt. Die größte Plattform dieser Art ist die norwegische „Sea Troll“. c: Stahlkonstruktionen wie die US-amerikanische „Bullwinkle“-Plattform wer- den an Land vorgefertigt und dann aufs Meer geschleppt. © nach Clauss et.al.

ANPASSUNGSFÄHIGE PLATTFORM Abb. 1.27 > Um Erdgas und Erdöl aus dem Meer zu gewinnen, wurden in den vergangenen Jahrzehnten verschiedenste Bohr- und Förderplattformen entwickelt, die sich in mehrere Klassen einteilen lassen. ANPASSUNGSFÄHIGE PLATTFORM: a: Der Guyed Tower steht auf dem Meeresboden, wird aber zusätzlich abgespannt. b: Die Tension Leg Platform liegt im Wasser und ist über straff gespannte Stahltrossen permanent mit dem Meeresboden verbunden. c: Spar Buoys gehören zu den Tiefenrekordhaltern der Ölförderung. © nach Clauss et.al.

SCHWIMMENDE PLATTFORM Abb. 1.27 > Um Erdgas und Erdöl aus dem Meer zu gewinnen, wurden in den vergangenen Jahrzehnten verschiedenste Bohr- und Förderplattformen entwickelt, die sich in mehrere Klassen einteilen lassen. SCHWIMMENDE PLATTFORM: a: FPSOs wie die „Kizomba A“ liegen frei im Wasser und halten sich mit mehreren Antrieben oder einfachen Ankern auf Position. Sie können Öl fördern, lagern und aufbereiten. Über einige der Leitungen wird Wasser für die sekundäre Ölförderung in den Untergrund gepumpt. b: Die Semi-Submersible-Plattform liegt frei im Wasser. Sie hält sich mit Motoren oder mehreren einfachen Ankern auf Position und kann schnell in neue Einsatzgebiete bewegt werden. Für die sekundäre Ölförderung wird Wasser über die Leitungen in die Lagerstätte gepumpt. Über das Bohrgestänge unter der Plattform wird das Öl dann gefördert. © nach Clauss et.al.

Mächtige Technik für große Tiefen

Auf der Suche nach neuen Gas- und Ölvorkommen im Meer sind die Energiekonzerne in immer größere Tiefen vorgedrungen. Ein Grund dafür waren die Ölkrisen in den 1970er Jahren, in deren Folge viele neue Vorkommen erschlossen wurden, beispielsweise in der Nordsee. Inzwischen sind viele Lagerstätten an Land und in den flachen Schelfgebieten vor den Küsten ausgebeutet oder bereits in der Phase der Enhanced Oil Recovery. Damit werden neue Lagerstätten in der Tiefsee zunehmend interessant. In den 1940er Jahren wurden erste Gas- und Ölanlagen noch in weniger als 10 Meter Wassertiefe auf Stegen oder Rampen errichtet, die fest mit dem Ufer verbunden waren. Später wurden Plattformen gebaut, die fest auf dem Meeresboden standen. Einige von ihnen sind so groß, dass sie selbst das Empire State Building in New York überragen würden.

Heutzutage fördern Anlagen Gas und Öl aus annähernd 3000 Meter Wassertiefe. Da der Bau solcher Anlagen für Wassertiefen von mehr als 400 Metern technisch aufwendig und teuer ist, setzt man für große Tiefen heute vorwiegend schwimmende Anlagen ein. Fachleute unterscheiden hierbei zwischen Bohr- und Förderanlagen. Bohranlagen werden genutzt, um ein Gas- oder Ölfeld zu erschließen. Häufig kommen schwimmende Bohrplattformen zum Einsatz, die bis hinunter zur Lagerstätte bohren. Anschließend werden sie zum nächs­ten Einsatzort geschleppt. Darüber hinaus gibt es auch große Bohrschiffe, die anders als die Plattformen nicht geschleppt werden müssen, sondern mit eigenem Antrieb von einem zum nächsten Vorkommen fahren. Ist eine Bohrung fertig, wird das Bohrloch zunächst mit einem Bohrlochkopf am Meeresboden versiegelt. Dabei handelt es sich um eine Art Verschlusskappe von der Größe eines Pkw, die verhindert, dass Gas oder Öl austritt. Erst dann schleppt man die Bohrplattform weg. An ihrer Stelle wird dann zu einem späteren Zeitpunkt eine Förderplattform installiert. Der Bohrlochkopf wird wieder geöffnet und das Erdgas oder Erdöl aus der Lagerstätte gefördert. In moderaten Wassertiefen baut man auch heute noch Förderanlagen, die fest auf dem Meeresboden stehen. Für große Tiefen hingegen kommen schwimmende Förderplattformen zum Einsatz. Außerdem gibt es Förderschiffe, sogenannte Floating Production Storage and Offloading Units (FPSOs) – schwimmende Produktions- und Lager-einheiten. Diese sind besonders flexibel und werden oft für kleinere Gas- und Ölvorkommen eingesetzt. Ist die Lagerstätte erschöpft, fahren sie zur nächsten weiter. Im Einsatz sind auch Anlagen, die sowohl für die Bohrung als auch die Förderung geeignet sind.

Kleine Industriestädte im Meer

Ganz gleich ob es sich um eine Bohr- oder Förderanlage, eine auf dem Grund installierte oder eine schwimmende Plattform handelt: Jede dieser Anlagen ähnelt einer kleinen Industriestadt. An Bord können sich Fitness- und Konferenzräume befinden, Schlaf- und Wohnzimmer für bis zu 200 Arbeiter – und natürlich die Technik, mit der gebohrt oder gefördert wird. Dazu zählt bei Bohrplattformen zunächst die Bohranlage mit dem Bohrturm, über den das Bohrgestänge im Gestein versenkt wird. Gedreht wird das Gestänge entweder über einen Antrieb im Turm oder den Drehtisch direkt auf der Plattform, eine Art rotierende Scheibe, in deren Mitte das Gestänge fixiert ist. Hinzu kommen Pumpen, die die Spülung ins Bohrloch pressen. Für die Förderung wiederum benötigt man Pumpen, die das Gas und Öl an die Oberfläche saugen, wenn der Lagerstättendruck abfällt. Da die Rohstoffe stets mit Sand und Wasser vermengt sind, stehen an Deck Anlagen, mit denen das Gemisch getrennt und aufbereitet wird. Hinzu kommen Tanks für Gas und Öl sowie Pumpen, die die Rohstoffe via Pipeline ans Land drücken oder in Tankschiffe füllen. Der für die Anlagen und den Wohnbereich erforderliche Strom wird mithilfe von Generatoren erzeugt. Da Öl meist durch geringe Mengen von Erdgas verunreinigt ist, benötig man auf Ölförderplattformen außerdem Prozessanlagen, die das Gas vom Öl abtrennen. Das Gas wurde früher meist abgefackelt und somit vergeudet. Das ist bedauerlicherweise auch heute noch der Fall. Inzwischen aber wird es häufiger genutzt – unter anderem um Stromgeneratoren auf Bohr- und Förderinseln anzutreiben. Fällt es in größeren Mengen an, wird es via Pipeline an Land gepumpt.
1.22 > Die Ölförderung verlagerte sich im Laufe der Zeit immer weiter aufs Meer hinaus. Da die Bohrinseln noch auf dem Grund standen, wurden sie entsprechend immer größer und länger. Heute werden für große Tiefen meist schwimmende Plattformen eingesetzt.
Abb. 1.22 > Die Ölförderung verlagerte sich im Laufe der Zeit immer weiter aufs Meer hinaus. Da die Bohrinseln noch auf dem Grund standen, wurden sie entsprechend immer größer und länger. Heute werden für große Tiefen meist schwimmende Plattformen eingesetzt. © nach Clauss et al.
Heute gibt es eine ganze Reihe verschiedener stehender oder schwimmender Bohr- und Förderanlagen, die für bestimmte Einsatzzwecke entwickelt wurden. Diese lassen sich den folgenden 3 Kategorien zuordnen:

FIXED PLATFORM: Dieser Typ steht auf einem Gestell auf dem Meeresgrund. Dazu gehören:
1.23 > Die Hubinsel „Constellation II“ kommt unter anderem bei der Erschließung von Erdgasfeldern vor Südamerika zum Einsatz. Während der Fahrt sind ihre Stützen hochgefahren, sodass sie wie Türme aufragen. © Rémi Jouan, CC-BY-SA, GNU Free Documentation License, Wikimedia Commons 1.23 > Die Hubinsel „Constellation II“ kommt unter anderem bei der Erschließung von Erdgasfeldern vor Südamerika zum Einsatz. Während der Fahrt sind ihre Stützen hochgefahren, sodass sie wie Türme aufragen.

Abb. 1.24 > Die Fachwerkkonstruktion der „Bullwinkle“-Plattform wurde an Land vorgefertigt und 1988 in den Golf von Mexiko geschleppt. © Bettmann/CORBIS 1.24 > Die Fachwerkkonstruktion der „Bullwinkle“-Plattform wurde an Land vorgefertigt und 1988 in den Golf von Mexiko geschleppt
  • Hubinseln: Hubinseln sind große Schwimmplattformen mit ausfahrbaren Stützen, auf deren Deck Kräne, Unterkünfte, Bohr- oder Förderanlagen installiert sind. Sie werden mithilfe von Schiffen oder einem eigenen Antrieb an ihren Bestimmungsort gebracht. Dort werden die Stützen bis zum Meeresboden ausgefahren, sodass die Insel fest auf dem Grund steht. Der Vorteil ist, dass die Insel nach ihrem Einsatz an einen neuen Ort geschleppt werden kann. Ein Beispiel ist die Bohrplattform „Constellation II“. Diese wird unter anderem für Probebohrungen nach Erdgas eingesetzt.
  • Stahlplattformen: Stahlplattformen werden auf einem Turm aus Stahlfachwerk errichtet. Das Stahlgestell hat den Vorteil, dass es Wind und Wellen wenig Widerstand bietet. Stahlkonstruktionen sind unter anderem im Golf von Mexiko und in der Nordsee häufig anzutreffen. Die Rohre, mit denen man den Turm im Meeresboden verankert, sind mehrere Meter dick, da sie Konstruktionen mit einem Gewicht von meh­reren 10 000 Tonnen tragen müssen. Die größte Plattform dieser Art ist die Ölplattform „Bullwinkle“, die 1988 als Förderplattform im Golf von Mexiko auf­gestellt wurde. Sie hat eine Höhe von 529 Metern. Die Wassertiefe beträgt vor Ort 412 Meter. Die Stahl­konstruktion wurde an Land vorgefertigt und ­dann aufs Meer geschleppt. Stahlkonstruktionen von „Bullwinkle“-Größe werden als Förderplattform nur für große und ergiebige Gas- oder Ölfelder eingesetzt.
  • Betonplattformen: Betonplattformen ruhen auf riesigen Hohlkörpern aus Stahlbeton. Auch sie werden sowohl wegen ihrer Größe als auch der aufwendigen Herstellung meist als Förderplattformen für große Gas- oder Ölfelder eingesetzt. Da der Wasserdruck in der Tiefe sehr hoch ist, sind die Hohlkörper kugelförmig oder zylindrisch geformt. Sie werden an Land vorgefertigt und dann an den Einsatzort geschleppt. Damit die Konstruktion nicht kippt, wird sie zum Teil geflutet. Dabei verbleibt in den Hohlkörpern noch so viel Luft, dass die Konstruktion wie ein riesiges Schiff stabil im Wasser liegt und schwimmt. Am Einsatzort dann wird die Konstruktion ganz auf den Meeresboden hinabgelassen. Später während des Betriebs dienen die Hohlkörper als Tanks, in denen das geförderte Erdgas und Erdöl gelagert werden kann. Ein Beispiel ist die Erdgasförderplattform „Sea Troll“, die 1996 im norwegischen Troll-Gasfeld in Betrieb genommen wurde. Die 472 Meter hohe Konstruktion wurde an Land vorgefertigt und dann aufs Meer geschleppt. Die Wassertiefe vor Ort beträgt 303 Meter.
COMPLIANT PLATFORM: Auch von diesem (anpassungsfähigen) Plattformtyp gibt es verschiedene Varianten, beispielsweise Stahltürme, die zusätzlich mit Stahl-trossen am Meeresboden verankert werden. Besonders häufig sind:
Abb. 1.25 > Die norwegische „Sea Troll“ ist die größte Erdgasplattform weltweit. Sie wurde mit mehreren Schleppern an ihren Einsatzort gezogen. ©  STR New/Reuters >1.25 > Die norwegische „Sea Troll“ ist die größte Erdgasplattform weltweit. Sie wurde mit mehreren Schleppern an ihren Einsatzort gezogen.

Abb. 1.26 > Das FPSO  „Kizomba A&ldquo ist Teil einer großen Ölförderanlage, die aus einer Förderplattform und mehreren Subsea-Einheiten besteht.  © Victor M. Cadelina, Jr. 1.26 > Das FPSO „Kizomba A&ldquo ist Teil einer großen Ölförderanlage, die aus einer Förderplattform und mehreren Subsea-Einheiten besteht.
  • Tension Leg Platforms: Die Tension Leg Platform (TLP) gehört zu den am weitesten verbreiteten Varianten. Diese besteht in der Regel aus einer Plattform, die mit mehreren Stützen auf einem großen Schwimmkörper ruht. Die TLP steht also nicht mit einem Turm auf dem Meeresboden. Stattdessen ist sie mit dicken Stahltrossen permanent am Grund verankert. Das Besondere ist, dass die Stahltrossen gespannt gehalten werden, damit die TLP ruhig im Wasser liegt. Dazu wird der Schwimmkörper zunächst teilweise geflutet und die Konstruktion abgesenkt. Dann werden die Stahltrossen montiert. Anschließend lässt man den Ballast wieder ab, wodurch die TLP etwas aufschwimmt. So werden die Stahltrossen zwischen Meeresboden und Schwimmkörper gespannt. Da der Schwimmkörper tief im Wasser liegt, bewegt sich die TLP anders als ein Schiff, das bei Seegang auf den Wellen reitet, auch bei Sturm nicht. Die Wellen rollen einfach unter der Plattform hinweg und an den Stützen vorbei. Ein weiterer Vorteil: Da man keinen festen Turm benötigt, können diese Konstruktionen auch für Erdgas- und Erdölfelder eingesetzt werden, die sich in großer Tiefe befinden.
  • Spar Buoys: Eng verwandt mit der TLP sind SparBuoy-Konstruktionen. Bei diesen ruht die Plattform nicht auf mehreren Stützen, sondern auf einem einzigen langen zylindrischen Körper, der wie ein gigantisches Rohr senkrecht im Wasser steht. Wie bei einer Boje (englisch buoy) sorgt dieser Körper für Auftrieb. Dieser Typ wird erst seit knapp 20 Jahren in der Ölförderung eingesetzt. Ein Vorteil ist, dass die Zylinderkonstruktion Meeresströmungen wenig Widerstand bietet und damit auch wenig belastet wird. Der zylindrische Körper enthält Tanks für Gas und Öl sowie Ballasttanks, mit denen die Spar-Buoy-Konstruktion wie eine TLP auf- und absteigen kann. Wie die TLP wird die Spar-Buoy-Anlage mit permanent gespannten Stahltrossen am Meeresboden verankert. Der englische Begriff spar ist keine Abkürzung, sondern bedeutet, in Anlehnung an die zylindrische Struktur, schlicht Rundholz.
FLOATING PLATFORMS: Zu den Floating Platforms zählen unter anderem kleinere Halbtaucherkonstruktionen, sogenannte Semi-Submersibles, die meist durch ihren eigenen Antrieb oder einfache Anker auf Position gehalten werden. Eine permanente Verankerung im Meeresboden wie die TLPs haben diese Plattformen in der Regel nicht. Diese Anlagen werden häufig für Bohreinsätze zu neuen Lagerstätten gefahren. Zu den Floating Platforms gehören auch Bohrschiffe sowie die FPSOs. Diese werden meist in der Nähe von Förderplattformen oder Subsea-Anlagen eingesetzt, mit denen sie über Leitungen verbunden sind. An Bord der FPSOs befinden sich oftmals Reinigungsanlagen für Gas und Öl sowie große Tanks, über die meist Tankschiffe befüllt werden. Ein Beispiel ist die 285 Meter lange FPSO „Kizomba A“, die vor Angola bei der Ölförderung zum Einsatz kommt.

Abb. 1.28 > Förderplattformen gehören seit  Jahrzehnten zur Offshore-Industrie von  Öl und Gas. Wichtige Förderregionen sind  die küstennahen Meeresgebiete vor Süd- amerika oder Westafrika – oder, wie hier  im Bild zu sehen, der Golf von Thailand. © think4photop/iStockphoto 1.28 > Förderplattformen gehören seit Jahrzehnten zur Offshore-Industrie von Öl und Gas. Wichtige Förderregionen sind die küstennahen Meeresgebiete vor Süd- amerika oder Westafrika – oder, wie hier im Bild zu sehen, der Golf von Thailand.

Fördertechnik am Boden

Die Gas- und Ölförderung ist heute nicht mehr auf große Plattformen auf der Meeresoberfläche beschränkt. Eine Alternative sind Subsea-Completion-Anlagen. Dabei werden auf Stahlgestellen verschiedene wasserdichte Komponenten wie etwa Kompressoren, Pumpen oder Separatoren für die Gas- und Ölreinigung direkt auf dem Grund abgesetzt. Mithilfe von Unterwasserrobotern werden die Komponenten dann zu großen Förder-Ensembles verknüpft. Die Subsea-Completion-Systeme werden nicht zu den Plattformen gezählt und sind eine eigene Klasse von Offshore-Anlagen. Sie werden in der Regel im Tief- und Tiefstwasserbereich eingesetzt. Subsea-Vorrichtungen haben mehrere Vorteile. Zum einen arbeiten die Anlagen effizienter, wenn Pumpen und Verdichter näher an der Quelle sind – das heißt: am Meeresboden –, und zum anderen kann man dann das Gas- oder Öl-Wasser-Sand-Gemisch, das aus dem Bohrloch aufsteigt, bereits vor Ort reinigen und aufbereiten, ohne es bis zur Bohrinsel pumpen zu müssen. Dadurch kann die Fördertechnik kleiner ausgelegt werden, was beträchtliche Kosten spart. Zudem kommt man dank der Unterwassertechnik in großen Gas- und Ölfeldern mit weniger Fördertechnik aus. Selbst wenn man mit Richtbohrtechnik von einer Bohrplattform aus arbeitet, bleibt der Radius, in dem man fördern kann, beschränkt. Setzt man die Pumpen und Verdichter hingegen auf den Meeresgrund, können Gas und Öl aus vielen Bohrstellen, die in weitem Umkreis liegen, zu einer gemeinsamen Förderstation gepumpt und von dort an Land oder beispielsweise zu einer FPSO gedrückt werden. Derartige Subsea-Installationen gibt es heute im Golf von Mexiko, vor Südamerika, Westafrika oder Norwegen. Im Perdido-Ölfeld im Golf von Mexiko beispielsweise sind einzelne Ölplattformen auf der Wasseroberfläche mit bis zu 30 Bohrlochköpfen in der Tiefe verbunden. Eine Plattform fördert damit Öl aus einer Vielzahl von Bohrungen.
1.29 > Gas und Öl werden in großer Tiefe immer öfter mit Subsea-Anlagen gewonnen, die auf dem Meeresboden liegen. Diese Anlagen sind modular aufgebaut. Einzelne Komponenten wie Bohrlochköpfe oder Kompressoren sind über Leitungen zu Ensembles verknüpft.
Abb. 1.29 > Gas und Öl werden in großer Tiefe immer öfter mit Subsea-Anlagen gewonnen, die auf dem Meeresboden liegen. Diese Anlagen sind modular aufgebaut. Einzelne Komponenten wie Bohrlochköpfe oder Kompressoren sind über Leitungen zu Ensembles verknüpft. © FMC Technologies/statoil ASA
Im Gasfeld Ormen Lange vor Norwegen wiederum wurden auf einer Fläche von knapp 500 Quadratkilometern rund 50 Bohrlochköpfe am Meeresboden installiert. Diese sind mit einigen wenigen gemeinsamen Subsea-Förderstationen unter Wasser verbunden, die das Gas via Pipeline zum Land pumpen. Für derartige Projekte müssen immer wieder spezielle Geräte und Maschinen entwickelt werden. Bereits am Markt sind Unterwasserkompressoren, die den Druck in den Erdgasreservoirs erhöhen, wenn sie sich langsam leeren und der Lagerstättendruck sinkt. Die Entwicklung von Subsea-Geräten bleibt eine Herausforderung, denn die Bauteile und Maschinen sowie die elektronischen Komponenten müssen nicht nur wasserfest sein und hohe Wasserdrücke aushalten können, sondern auch sehr zuverlässig arbeiten. Auf Offshore-Plattformen können Kompressoren, Pumpen und Verdichter jederzeit gewartet werden; bei Anlagen in der Tiefe ist das nicht ohne Weiteres möglich. Dort wäre ein Maschinenschaden fatal. Weltweit arbeitet man daher an der Entwicklung von robusten Systemen, die über viele Jahre rund um die Uhr funktionieren, zum Beispiel Kompressoren, die das Erdgas in die Pipelines pumpen. Normalerweise werden die Lager von Kompressoren mit Öl geschmiert. In den Subsea-Geräten hingegen kommen heute bereits elektrisch geregelte Magnetlager zum Einsatz, in denen die Welle schwebt. Die Verarbeitung von Öl und Gas mit Subsea-Anlagen erwirtschaftet heute gut 20 Milliarden US-Dollar. Fachleute schätzen, dass sich dieser Wert bis 2020 verdoppeln könnte. Textende
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