Saarbrücker Professor will Methoden der Ölförderung verbessern

Saarbrücker Professor will Methoden der Ölförderung verbessern

Ralf Seemann untersucht, wie Rohöl effektiver aus Sandstein herausgespült werden kann

Treibstoffe wie Benzin und Diesel werden aus Rohöl gewonnen, das überwiegend in porösem Sandstein abgelagert ist und aus großen Tiefen gefördert werden muss. Die derzeitigen Fördertechniken liefern durchschnittlich weniger als die Hälfte des im Sandstein gespeicherten Rohöls. Um diese Quote zu erhöhen, hat British Petrol (BP) ein Forschungsprogramm ins Leben gerufen. An dem Projekt sind auch Physiker der Universität des Saarlandes um Professor Ralf Seemann beteiligt.
 
von Irina Urig

Sandstein ist ein typisches Öl-Reservoir, aus dem sowohl an Land als auch im Wasser gefördert wird. Mit der derzeit gängigen Technik wird Wasser unter hohem Druck in den Sandstein gepumpt. Das Wasser schiebt das Öl, das sich im Sandstein befindet, vor sich her. Das Öl wird dann über ein Bohrloch an einer gegenüberliegenden Stelle aufgefangen.

Wie diese beiden Flüssigkeiten in einem porösen Medium wie dem Sandstein fließen, ist noch nicht hinreichend erforscht. Das Wissen ist aber nötig, um die Förderquote zu erhöhen. Die Wissenschaftler des internationalen Forschungsprojektes erforschen nun die Grundlagen der Prozesse.

Das Team um Physikprofessor Ralf Seemann versucht, die flüssigen Fronten, die zwischen Wasser und Öl auftreten, räumlich und zeitlich aufgelöst darzustellen und zu verstehen, wie sie sich ausbreiten. Die Saarbrücker Forscher machen die Fronten mit Hilfe der Röntgentomographie dreidimensional sichtbar. Das verwendete Verfahren ist prinzipiell identisch mit der Computertomographie, die in der Medizin verwendet wird, um menschliche Organe sichtbar zu machen. „Der wesentliche Unterschied zur Computertomographie ist, dass wir mit höheren Röntgenenergien arbeiten, der verwendete Röntgenstrahl sehr viel intensiver und die räumliche Auflösung höher ist. Damit können wir dann auch Sandstein durchleuchten“, erklärt Seemann.

Um diese hochenergetische und intensive Röntgenstrahlung zu bekommen, führen die Saarbrücker Physiker ihre Messungen an der Europäischen Synchrotronstrahlungsquelle ESRF in Grenoble durch. Diese Forschungseinrichtung wird von 18 europäischen Staaten getragen und zählt zu einer der drei stärksten Quellen der Welt. Zusammen mit den Wissenschaftlern in Grenoble werden Professor Seemann und sein Team daran arbeiten, die Röntgentechnik für die zeitaufgelöste Abbildung von flüssigen Fronten zu optimieren. Mithilfe des jeweiligen Röntgen-Absorptionskontrastes wollen die Saarbrücker Physiker die Fronten zwischen Wasser und Öl so darstellen, dass sie die ölige und die wässrige Phase unterscheiden können.

Parallel zu den dreidimensionalen Experimenten führen die Saarbrücker Wissenschaftler noch zweidimensionale Experimente an Modellstrukturen durch. Diese erlauben es, verschiedene Aspekte, beispielsweise, wie porös ein Gestein ist oder wie zähflüssig das Öl-Wasser-Gemisch ist, sehr viel schneller und einfacher zu untersuchen, als dies in der Röntgentomographie möglich wäre. Stellt sich ein Aspekt als interessant heraus, wird dieser dann ebenfalls dreidimensional untersucht.

An dem internationalen Forschungsprojekt zur Ölförderung sind auch Forscher aus Dänemark, den Niederlanden und den USA beteiligt. Der deutsche Beitrag wird vom Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen geleitet. Eine Verlängerung des Projekts um weitere fünf Jahre ist geplant. In Saarbrücken können im Rahmen des Forschungsprojekts bis zu drei Physiker zusätzlich eingestellt werden.