Drilling rig design for a unique oil field application – field redevelopment in Ruehlermoor “peat mining field”

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Autoren

Abstract

Ein Großteil des deutschen Erdöl- und Erdgasverbrauchs wird durch Importe gedeckt und darum ist es wichtig, dass Deutschland die inländische Produktion stärkt. Das Erdölfeld „Rühlermoor“ mit über 500 bestehenden Bohrungen ist Deutschlands größtes Erdölfeld auf dem Festland und wird von einem Joint Venture aus GDF Suez und ExxonMobil betrieben. Entdeckt wurde es 1941. Es liegt in einem Torfabbaugebiet an der deutsch-holländische Grenze, erstreckt sich über 24 km² und ist in seiner Infrastruktur einzigartig auf der Welt. Aufgrund des instabilen Untergrundes werden die meisten Transporte im Feld mit einer Schmalspurbahn (Spurbreite 900 mm) erledigt. Die Torfabbauindustrie und die Ölproduktion arbeiten simultan. Parallel angeordnete Deiche, die mehrere Meter hoch und bis zu 40 m breit sind dienen dabei als Bereich für die Gestängetiefpumpen, die Infrastruktur und als Handlungsfläche für Bohr- und Workovermaßnahmen. Das Erdölfeld ist seit 60 Jahren in Produktion und weist eine Ausbeutung von 27 % auf (2015). Seit den 80er Jahren wird das Reservoir mit Heißdampfinjektionen stimuliert. Mittlerweile müssen jedoch die Pipelines des Feldes und die Dampferzeugungsanlage ersetzt werden. Die Neuentwicklung des Feldes mit über 100 Neubohrungen in 500 – 700 m Tiefe in den kommenden 5 Jahren, dem Neubau einer Kraft-Wärmekopplungs-Anlage und dem daraus resultierendem Anstieg an Dampfinjektion und Erdölproduktion soll die Wirtschaftlichkeit des Feldes weiterhin garantieren. Die letzten Bohrungen im Rühlermoor Erdölfeld wurden mit einer konzerneigenen Carrieranlage aus dem Baujahr 1982 gebohrt, die die geringen Platzbedingungen durch ihre kompakte Bauweise kompensieren konnte, aber nicht in der Lage ist solch eine Bohrkampagne zu bohren. Die Anschaffung einer neuen Anlage ist daher unverzichtbar. Die zukünftige Bohranlage benötigt eine Hakenausnahmelast von 150 Tonnen, um Casinge entsprechend der thermischen Einwirkungen in Spannung zu ziehen. Sie muss auf der Schiene transportierbar sein und die Einzelteile dürfen 60 Tonnen nicht überschreiten. Die Möglichkeit zu Skidden besteht in Rühlermoor durch existierende Bohrungen zwischen den Neubohrungen nicht. Durch die geringe Größe des Bohrplatzes und den schmalen Deichen, auf dem lediglich eine Straße und ein Gleis als Infrastruktur vorhanden sind, sind der Transport und der Umbau der Bohranlage eine große Herausforderung. Die Anlage muss in der Lage sein ein Minimum an Bohrungen fertig zu stellen, bevor die Kraft-Wärmekopplungs-Anlage 2020 in Produktion geht, um eine wirtschaftliche Nutzung des Projektes zu gewährleisten. Durch ein europaweites Ausschreibungsverfahren wurden 11 Bohrfirmen aufgefordert ihre Bohranlagenkonzepte zu präsentieren bei der 4 von ihnen ein Angebot abgaben. Diese Arbeit begleitet den Ausschreibungsprozess, befasst sich mit den Besonderheiten des Erdölfeldes Rühlermoor und zeigt auf, warum der Neubau einer Anlage nötig ist, um den Gegebenheiten des Feldes gerecht zu werden und warum der Transport der Anlage einen entscheidenden Anteil an dem Erfolg des geplanten Projektes hat. Des Weiteren werden die Konzepte der Firmen beschrieben und technisch bewertet. Hierfür wurden Matrizen mit unterschiedlich gewichteten Bewertungskriterien dem Umständen entsprechend entwickelt, die einer Bewertung mit Hilfe einer Nutzwertanalyse dienen. Anhand der Analyse wird dann eine Empfehlung für das beste Konzept erarbeitet.

Details

Titel in ÜbersetzungBohranlagendesign zur Anwendung in einem einzigartigen Erdölfeld - Neuentwicklung des Feldes im Rühlermoor Torfabbaugebiet
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung18 Dez. 2015
StatusVeröffentlicht - 2015