Evaluation of Mature Gas Fields in the Detfurth Formation in Northern Germany for the Possibility of Deploying Wellhead Compression to Extend Economical Natural Gas Production

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Der Großteil der europäischen Gasfelder befindet sich bereits in ihrer letzten Produktionsstufe, der Tail-End Phase. Bei maturen Gasfeldern treten eine Vielzahl von Problemen auf, wobei die Flüssigkeitsbeladung, das so genannte „Liquid Loading“, eine der größten Herausforderungen darstellt. Darunter versteht man den Prozess, wenn Flüssigkeiten die normalerweise fortlaufend aus der Gasbohrung ausgetragen werden, sich am Fuße des Bohrlochs ansammeln, weil die Geschwindigkeit des produzierten Gases zu niedrig ist um sie kontinuierlich zu Tage zu fördern. Die Folgen reichen von einer Einschränkung in der Produktion bis zu einem kompletten Einschluss des Bohrlochs, im schlimmsten Fall auch des gesamten Reservoirs. Diese Arbeit beschäftigt sich mit funktionellen Methoden zur Bestimmung von Liquid Loading auch schon in frühen Stadien, wo es oft noch schwer zu erkennen ist. Zusätzlich wurden Möglichkeiten aufgezeigt, zukünftig auftretendes Liquid Loading vorhersagen zu können. Einige etablierte Systeme zur Vorbeugung wurden vorgestellt und die physikalischen Grundlagen der verschiedenen Anwendungen diskutiert. Es wurden praktische Anwendungsbeispiele aufgezählt, gefolgt von Einschränkungen der Systeme, sowie Vor- und Nachteilen. Diese Arbeit konzentriert sich auf die Anwendung von Bohrlochkopf-Kompression – Wellhead Compression, die eine etablierte Methode zur Entwässerung von Gasbohrungen ist. Eine Verringerung des Bohrlochkopfdrucks erhöht nicht nur die Gasproduktion, sondern verhindert auch das Auftreten von Liquid Loading und erhöht letztendlich auch die förderbaren Gasreserven. Um Wellhead Compression in den norddeutschen Gasfeldern der Detfurth Formation wirtschaftlich effizient einsetzen zu können, wurde ein Bewertungssystem für mögliche Bohrungskandidaten aufgestellt. Screening - Kriterien wurden eingeführt, um potenzielle Bohrungen objektiv zu evaluieren und so einen idealen Kandidaten für den Feldversuch von Wellhead Compression zu identifizieren. Die theoretischen Prinzipien der Kompression wurden skizziert und die verschiedenen Kompressortypen, die üblicherweise für Wellhead Compression verwendet werden, wurden beschrieben. Um den idealen Kompressor für die Anforderungen der norddeutschen Gasbohrungen in der Detfurth Formation zu finden, wurde eine Marktanalyse durchgeführt. Zusätzlich zur technischen Bewertung wurde die Wirtschaftlichkeit der Kompressoren analysiert, um zu überprüfen ob die Systeme auch ökonomisch umsetzbar sind. Abschließend wurden die HSE- relevanten Aspekte im Zusammenhang mit der Anwendung von Wellhead Compression, einschließlich Umwelt-, Anlagensicherheits- und Reputationsaspekten, diskutiert. Am Ende wurde eine Empfehlung für den weiteren Einsatz der Wellhead Compression in den maturen Gasfeldern der Wintershall in Norddeutschland ausgearbeitet

Details

Titel in ÜbersetzungBewertung maturer norddeutscher Gasfelder in der Detfurth Formation und die mögliche Nutzung von Wellhead Compression zur Verlängerung der wirtschaftlichen Erdgasförderung
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung7 Apr. 2017
StatusVeröffentlicht - 2017