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Projektbeschreibung "Versenkbohrung Siedenburg Z11"

ExxonMobil fördert im Produktionsbereich Weser-Ems-Ost seit 55 Jahren Erdgas aus derzeit 46 Förderbohrungen.

Bei der Erdgasförderung fällt an jeder Erdgasförderbohrung Lagerstättenwasser in unterschiedlicher Menge an. Dieses Wasser wird in der Regel am Ort der Produktion vom Erdgas abgetrennt, in Tanks gesammelt und anschließend per TKW oder Leitungen abtransportiert. Über bereits vorhandene Bohrungen wird das Lagerstättenwasser dauerhaft in ehemalige oder noch produzierende Erdgaslagerstätten eingebracht. Dieser Vorgang wird als untertägige Ablagerung (Versenken) bezeichnet.

Die Bohrung Siedenburg Z11 wurde bereits im Jahre 1970 abgeteuft, der zugehörige Betriebsplatz errichtet und die Zulassungen für die Gewinnung von Erdgas erteilt.

Der Betriebsplatz Siedenburg Z11 liegt im Bereich der Gemeinde Borstel zwischen der Ortschaft Campen und der Bundesstrasse 214. Campen befindet sich ca. 250 m südlich, der Ortsrand von Borstel ca. 1.2 km östlich des Vorhabens. Angrenzend an den Betriebsplatz Siedenburg Z11 befindet sich die Erdgasbohrung Siedenburg Z16.

Beide Bohrungen fördern zur Zeit noch Erdgas, werden jedoch aufgrund der Erschöpfung der Lagerstätte in 2018 außer Betrieb gehen.

Durch die Bohrung Siedenburg Z11 soll zukünftig Lagerstättenwasser in die Lagerstätte Siedenburg in einer Tiefe von ca. 3000 m eingebracht und untertägig abgelagert werden.

Erforderliche Umbauarbeiten

Nach Ende der Erdgasförderung werden die der Gasaufbereitung dienenden obertägigen Anlagen abgebaut und die Bohrung Siedenburg Z16 verfüllt.

Der Betriebsplatz wird für den erforderlichen Austausch des Förderrohres und den nachfolgenden Betrieb zur untertägigen Ablagerung von Lagerstättenwasser nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik umgebaut. Dies wird ca. 8 Wochen in Anspruch nehmen.

Nach dem Platzbau erfolgt der Austausch des Förderrohres in der Bohrung gegen ein neues, das für die Einleitung von Lagerstättenwasser geeignet ist. Mit dem neuen Rohrstrang werden zwei Untertage-Druckmessgeräte eingebaut, mit denen der Druck in der Lagerstätte ständig überwacht werden kann. Für diese Arbeiten wird auf dem Betriebsplatz für ca. 4 Wochen eine Aufwältigungsanlage errichtet, ähnlich einer Bohranlage.

Nach Abbau der Aufwältigungsanlage erfolgt der ca. 12-wöchige endgültige Umbau des Betriebs-platzes, inklusive der Fertigstellung der Entwässerungseinrichtungen für Niederschlagswasser.

Im Anschluss daran werden die im Folgenden beschriebenen obertägigen Anlagen innerhalb von voraussichtlich ca. 16 Wochen errichtet.

  • Eine Tankkesselwagen (TKW) – Entladeeinrichtung mit Gaspendelung und doppelwandigen Schläuchen. Sie ermöglicht das Entladen im geschlossenen System, sodass bei der Entladung keine Gase ins Freie gelangen. Abrisskupplungen stellen sicher, dass auch bei unsachgemäßer Handhabung die Schläuche zwischen TKW und Verladestation leckagefrei getrennt werden.
  • Zwei doppelwandige Bereitstellungstanks mit jeweils 100 m³ Fassungsvermögen zur Aufnahme des Lagerstättenwassers.
  • Ein Pumpenhaus mit zwei Pumpen zum Transport des Lagerstättenwassers aus den Tanks in die Bohrung.
  • Doppelwandige Rohrleitungen zum Wassertransport, diese verbinden TKW-Enladeeinrichtung, Tanks, Pumpen und Bohrung miteinander.
  • Ein Messhaus mit Einrichtungen, die der Überwachung und Bedienung der Anlage sowie der Datenübertragung an die Messwarte im Betrieb Großenkneten dienen.

Insgesamt wird die Bauphase ca. 10 Monate dauern.

Dötlingen T1 geplanter Aufbau von oben
Foto — Prinzipskizze des Sondenplatzes mit den geplanten Aufbauten (Aufsicht)

Betriebsablauf

Das Lagerstättenwasser wird per Tankkesselwagen zum Betriebsplatz Siedenburg Z11 transportiert. Im Regelbetrieb ist mit täglich ca. 8 TKW zu rechnen. Planmäßig finden die Entladevorgänge zwischen 06:00 und 22:00 Uhr statt.

Dötlingen T1 geplanter Aufbau von der Seite
Foto — Prinzipskizze Aufstellung (Seitenansicht)

Auf dem Betriebsplatz Siedenburg Z11 erfolgt eine Verladung des Lagerstättenwassers vom TKW in die Tankanlage. Aus den Tanks wird das Lagerstättenwasser über eine kurze Rohrleitung in die Bohrung Siedenburg Z11 gepumpt. In einer Tiefe von ca. 3000 m fließt das Wasser durch vorhandene Schlitze in der Verrohrung in das Lagerstättengestein. Dort verteilt sich das Wasser in Klüften und Gesteinsporen, unter Verdrängung und Kompression des dort befindlichen Gases und Lagerstättenwassers.

Die Anlage Siedenburg Z11 arbeitet vollautomatisch ohne Personal vor Ort. Nur während des Entladevorgangs aus dem TKW wird die Anlage durch den TKW-Fahrer bedient. Der ordnungsgemäße Betrieb der Anlage wird aus der ständig besetzten Messwarte in Großenkneten überwacht. Im Bedarfsfall kann die Anlage auch vor Ort von einem Bedienterminal im Messhaus gesteuert und überwacht werden.

Geologie des Ablagerungshorizontes

Bei dem Erdgasfeld Siedenburg handelt es sich um eine konventionelle Erdgaslagerstätte. Das Gas entstand im sogenannten Muttergestein, den Karbon-Kohleflözen, in einer Tiefe von mehr als 4000 m. Von dort ist es im Laufe der Erdgeschichte in die darüber liegenden porösen Gesteinsschichten eingewandert. In einer Fangstruktur unterhalb des gas- und wasserundurchlässigen Deckgebirges hat sich das Gas angesammelt und im Stassfurt-Karbonat, in einer Tiefe zwischen ca. 3000 m und 3560 m, eine Erdgaslagerstätte gebildet. Im Bereich der Bohrung Siedenburg Z11 wurde das Lagerstättengestein zweimal übereinanderliegend angetroffen. Östlich der Bohrung Siedenburg Z11 liegen diese Schichten direkt aufeinander, sodass für Gase und Flüssigkeiten gute Fließwege zwischen dem oberen und unteren Lagerstättenteil bestehen. Diese hydraulische Verbindung der Lagerstättenteile konnte anhand des Druckverlaufes der Siedenburg Z11 und der Bohrungen, die aus dem unteren Lagerstättenteil produzieren, nachgewiesen werden.

Siedenburg Z11 geologischer Schnitt
Foto — Siedenburg Z11 geologischer Schnitt

Das über 2900 m mächtige Deckgebirge gewährleistet eine sichere Abtrennung zwischen den oberflächennahen süßwasserführenden Schichten und der Lagerstätte. Die trennenden geologischen Barrieren sind insgesamt ca. 1900 m mächtig und bestehen aus Steinsalz, Anhydrit und Tongesteinen.

Siedenburg Z11 geologische Barrieren
Foto — Siedenburg Z11 geologische Barrieren

Während der Förderung des Erdgases wurde der Druck in der Lagerstätte abgesenkt. Durch das Einbringen des Lagerstättenwassers wird der Druck dort wieder ansteigen, jedoch weit unterhalb des ursprünglichen Druckes bleiben. Die Kontrolle des Lagerstättendrucks erfolgt durch die in der Bohrung installierten Druckmessgeräte, die ihre Daten fortlaufend in die Messwarte Großenkneten übertragen.

Emissionen

Lärm- und Lichtemissionen

Während der Umbauarbeiten kommt es zu temporären Lärm- und Lichtemissionen durch den Baustellenbetrieb.

Im dauerhaften Betrieb werden Geräusche hauptsächlich durch die TKW-Entladung und die Pumpen verursacht. Während der Entladung sind Lichtemissionen durch die Platzbeleuchtung zu erwarten.

Luftschadstoffe

Das Lagerstättenwasser wird in einem geschlossenen System geführt. Es entstehen in den Tanks zeitweise Entlösungsgase, die sich aus Erdgasbestandteilen zusammensetzen. Bei Erreichen eines vorgegebenen Maximaldruckes öffnet ein Ventil und leitet überschüssiges Pendelgas über einen Aktivkohlefilter zur Bodenfackel. Dort wird das Gas bei einer Mindest-Temperatur von 850 °C vollständig zu Kohlendioxid und Wasser verbrannt.

Dabei werden die gesetzlichen Grenzwerte für diese Emissionen eingehalten.

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