Die Energiepolitik hat sich in den letzten Jahren verändert, Verbote für hydraulische Stimulationen – Fracking – sind in mehreren europäischen Ländern erlassen worden. Ein Beispiel ist Deutschland, hier hat die Regierung ein Gesetz zum Verbot von hydraulischen Stimulationen verabschiedet, mit Ausnahme von wissenschaftlichen und nicht-kommerziellen Projekten. 2015 wurde ein „verschärftes“ Regelwerk/Gesetz verabschiedet, das „unkonventionelles Fracking“ verbietet, bis auf vier wissenschaftliche Bohrungen und „konventionelles Fracking“ strengeren Anforderungen unterwirft. Daraus entwickelte sich ein Bedarf an einer umweltfreundlichen Methode zur Optimierung von Lagerstätten, um die Energieversorgung des Landes aufrechtzuerhalten und gleichzeitig die Abhängigkeit von Importen wie z.B. aus Russland zu verringern. Ressourcenarme Länder wie z. B. Deutschland können sich eine Energieversorgung ohne eigenen Beitrag nicht leisten. Dennoch liegt der Fokus der Politik und der Bevölkerung auf unvorhersehbaren ökotoxikologischen und gesundheitlichen Risiken sowie seismologisch möglichen Vorkommnissen. Für beide Seiten, die Öl- und Gasunternehmen sowie Politiker und Anwohner, muss die gefundene Lösung geeignet sein. Hinter dem BEER®-Projekt steckt die Idee, neue Technologien zur Steigerung der Produktivität von Lagerstätten bzw. Wiedererlangung von Produktivität mit einer wirtschaftlichen, biotechnologisch verbesserten Methode zu finden.
Die für BEER® ausgewählten Komponenten werden seit Jahren in der Bohrindustrie in unterschiedlichen Konzentrationen und Zusammensetzungen eingesetzt. Ziel dieser Dissertation ist eine optimierte, wirtschaftlich sinnvolle Arbeitsweise im Bereich der hydraulischen Stimulation und Sandkontrolle mit einem Trägerfluid, dem BEER®-Fluid, in Kombination mit Glas-Stützmitteln zu finden. Das Fluid, das aus vier Komponenten (Wasser, lineares Polymer, Kaliumkarbonat und Glas-Stützmitteln) besteht, muss angepasst werden, um die hervorragenden Eigenschaften seiner Komponenten, wie Reibungsreduktion, Korrosionshemmung oder Tonstabilisierung, aber auch ein wirtschaftlich und logistisch vorteilhaftes Produkt für die Öl-, Gas- und Tiefengeothermie-Industrie zu erhalten. Weitere Anforderungen sind eine gute Transportkapazität für die Stützmittel, die Kompatibilität mit Gesteinsformationen und Lagerflüssigkeiten sowie die Möglichkeit eines kontrollierten Brechens der Polymerstruktur zur Rückgewinnung der Flüssigkeit nach der Behandlung. In einem ersten Schritt wurde die Formulierung der BEER®-Flüssigkeit mit dem Schwerpunkt der Erhaltung der oben genannten Eigenschaften im Labor der Fangmann Energy Services GmbH, Deutschland und der OMV Exploration & Production GmbH, Österreich, untersucht.
Im zweiten Teil wurde die BEER®-Flüssigkeit für zwei verschiedene Untersuchungsbereiche angepasst: Einmal für Stimulationsprojekte mit hohen Lagerstätten-Temperaturen und einer möglichst hohen Dichte und für Stimulationsprojekte mit moderaten Lagerstättenbedingungen. Ziel hierbei war es die Grenzen des Fluids zu testen.
Zusätzlich wurde auch die Wirtschaftlichkeit der BEER®-Flüssigkeit betrachtet. Hierbei wurden Faktoren, die die Preise – Transport, Personal, Equipment, Chemikalien, Entsorgung – dynamisch verändern können, kritisch betrachtet und mittels PERT- Analyse analysiert. Darüberhinaus wurde das Fluid ökologisch mit Hilfe einer CO2-Bilanz betrachtet.