Unkonventionelles Öl Shale Oil Und Tight Oil

Unkonventionelles l

Shale Oil und Tight Oil

Definition Shale

Oil, Tight

Oil und Oil Shale

12

3

Quelle: Babies

& Pierau

(2013) nach Neftex

(2011)

Shale

Oil: Erdl im reifen Muttergestein, in dem es gebildet wurde.

Tight

Oil: Erdl in relativ dichten Speichergesteinen. Migration ber kurze Distanzen.

Oil Shale: Kerogen im unreifen Muttergestein. lgewinnung nur ber Verschwelungsprozesse.

12

3

Lage der Shale

Plays

in Nordamerika und Mexico

Quelle: Babies

& Pierau

(2013) nach EIA 2011

Die unkonventionellen KW-Lagersttten in Nordamerika und Mexico

Shale

Oil:Primre Migration im Muttergestein

Querecual

Formation (Oberkreide, Ost-Venezuela): ein karbonatischer

Tonstein mit Ro

0,93%; das bedeutet hochreif im lfenster. Auf einer Kombination aus hydraulisch bzw. stressbedingt angelegten Mikro-Klften migriert

fluoreszierendes l (grner Pfeil).

Photos aus Hunt

(1996)

La Luna Formation (Oberkreide, Maracaibo-Becken, Venezuela): ein hochreifer karbonatischer

Tonstein. Auf einer hydraulisch angelegten Mikro-Kluft ( C ), die sowohl fluoreszierendes Kerogen ( K ) als auch Mineralmatrix ( M ) durchschlgt, migriert

fluoreszierendes l (grner Pfeil).

1

0

0

m

K

CM

Primre Migration im Muttergestein

Woodford

Shale

(Devon,Oklahoma): TOC 2,6% und Ro

0,4%; das bedeutet, dass das Bitumen aus einem tiefergelegenen, reifen Muttergestein migriert

ist und diesen Tonstein vor allem auf hydraulisch geffneten, schicht-

parallel angelegten Mikro-Klften durchdringt. Zwischen diesen Bewegungsbahnen sind ebenfalls hydraulisch entstandene Mikro-Klfte zu erkennen (grner Pfeil). Mit blauen Pfeilen sind tektonisch angelegte Scher-Mikroklfte gekennzeichnet.

Lower

Wolfcamp Source

Rock (Perm): der leicht dolomitische, tonige Kalkstein wird von tektonisch angelegten Scher-

Mikroklften durchschlagen, auf denen fluoreszierendes l vertikal migriert

(grner Pfeil).

Dolomit

100 mPhotos aus Hunt

(1996)

Bitumen

150 m

Shale


1 mm

Badra

(2012)

Woodford

Shale

(Oberdevon/Unterkarbon, Oklahoma): TOC 4,5% und Ro

0,5%; das bedeutet beginnendes lfenster. Bitumen migriert

auf einem Horizontal-

Stylolithen

(grner Pfeil) sowie auf einem Netzwerk polygonaler Mikro-Klfte, die wahrscheinlich im Zuge der spt-palozoischen

Hebung des Beckens angelegt wurden.

Photo aus Hunt

(1996)

50 m

Shale


Gekfteter

Woodford

Shale. Aufschluss Arbuckle

Mountains, Sd-Oklahoma. Mastab: Stift

Quelle: http://www.aapg.org/explorer/divisions/2006/11emd_fig2.jpg

Quelle: Romero & Philp

(2012)

Woodford

Shale

(SE Oklahoma):TOC und RockEval-Daten

Lage der Shale

Plays

in Nordamerika und Mexico

Quelle: Babies

& Pierau

(2013) nach EIA 2011

Die unkonventionellen KW-Lagersttten in Nordamerika und Mexico

Hauptfrderhorizonte fr Shale

Oil / Tight

Oil in den USA sind der Bakken Shale, der Eagle

Ford Shale

und der Spraberry/Wolfcamp Shale, die fr ber 85 % der nicht-konventionellen Erdlfrderung in den USA verantwortlich sind. Die gesamte Erdlfrderung der USA betrug 2011 ca. 7 Mio. b/d.

Quelle: Babies

& Pierau

(2013) nach EIA 2013

Wichtige Kenndaten einiger Shale

Oil-

/ Tight

Oil-Vorkommen

in den USA

Quelle: Babies

& Pierau

(2013) nach Sandrea

2012

NASA/ NOAA/ NGDCNASA/ NOAA/ NGDC

Quelle: NASA/ NOAA/ NGDC Satellitenbild der USA: Hell erleuchete

lfelder in North Dakota (umkreist)

Lage des Williston

Basin

an der Grenze zwischen den USA und Kanada. Wichtige strukturelle Elemente sind angezeigt.

Quelle: Kuhn et al. 2010)

Vereinfachte Stratigraphie des Williston-Beckens

Verndert nach Kuhn et al., 2010

Muttergestein

Stratigraphie und schematisches Profil durch die Bakken-Formation

Upper Bakken:

Mchtigkeit: 7m (Muttergestein)TOC:

12% (4

22%)Kerogen: Typ

IIReife: Tmax

405

453C (unreif

oberes

lfenster)

K: 0,01

0,001 md

:

3,6%

Lower

Bakken:

Mchtigkeit: 15m (Muttergestein)TOC:

11% (3

18%)Kerogen: Typ

IIReife: Tmax

405

453C (unreif

oberes

lfenster)

K: 0,01

0,001 md

:

3,6%

Middle

Bakken:

Mchtigkeit: 25m (Cc-Dol, Siliziklastika)

K: 0

20 md

(Kvertikal

hher) :

5% (1

16%)

Verndert nach Kuhn et al., 2010

Muttergestein Muttergestein

Geochemisches Profil und S1/TOC-Diagramm

der Bakken Formation mit Lower

und Upper Bakken (Shale

Oil) sowie dem Middle

Member

(Tight

Oil). Das Diagramm zeigt einen sog. oil-crossover-Effekt

(S1/TOC) im Middle

Member: die Rock-

Eval-S1-Werte sind hier hher als die TOC-Werte. Der S1 ist hier ein Indikator fr frderbares

Erdl, das aus dem Muttergestein (Lower

und Upper Bakken) in den ber-

bzw-

unterliegenden Middle

Member

migriert

ist.

Quelle: Babies

& Pierau

(2013) nach Jarvie

(2012)

Der oil

crossover-Effekt

im Middle

Member

der Bakken Formation

Mutter-

gestein

Mutter-

gestein

Das Diagramm veranschaulicht den oil

crossover-Effekt

(S1/TOC) im Middle

Bakken (Tight

Oil). Die Rock-Eval-S1-Werte sind hier grer sind als die TOC-Werte.

Der oil

crossover-Effekt

im Middle

Member

der Bakken Formation

Quelle: Babies

& Pierau

(2013) nach Jarvie

(2012)

Entwicklung der tglichen Erdlproduktion im Bakken Montana und North Dakota von 1971-2007. Mit der erfolgreichen Kombination von Horizontalbohrungen und Multi-Fracs

im Jahr 2000 konnte die Produktion entscheidend gesteigert werden.

Quelle: www.theoildrum.com

Der technologische Quantensprung im Jahr 2000 durch die erfolreiche

Kombination von Horizontal- bohrungen

und Multi-Fracs

Quelle: North Dakota Oil and Gas Division

Quelle: Sandrea

(2012)

Typische Entwicklung einer Bakken-Tight

Oil-Produktionsbohrung. Fast die Hlfte der anzunehmenden kumulativen Frderung erfolgt in den ersten 5 Jahren, die zweite Hlfte der Frderung erfolgt in den nchsten 25 Jahren!

Die decline

rates

bei Schieferlbohrungen sind in der Regel sehr hoch (1. Jahr 65 % -

90 %, Sandrea

2012). Um im Bakken Shale

eine Frderung von 1 Mio. b/d aufrecht erhalten zu knnen, mssen etwa 500 -

900 Bohrungen pro Jahr abgeteuft werden, was ber eine Zeitspanne von 20 Jahren ca. 20.000 Bohrungen entspricht.

Quelle: Babies

& Pierau

(2013)

Quelle: Livkern

(2012)

NASA/ NOAA/ NGDCNASA/ NOAA/ NGDC

Satellitenbild der USA: Hell erleuchete

lfelder in North Dakota (umkreist) Quelle: NASA/ NOAA/ NGDC

Entwicklung eines Pipeline-Systems und Bau neuer Gasverarbeitungsanlagen zur Nutzung des Erdl-Begleitgases.

North Dakota -

Gasproduktion


= 6,3 Mio. m3

Quelle: pwc.co.uk

Exploration auf Shale

Oil weltweit

Regionale Verteilung von Muttergesteinen und Giants

mit Angaben zu Ressourcen von Shale

Oil und Tight

Oil. Laut einer Studie von PricewaterhouseCoopers

(2013) knnten im Jahr 2035 bis zu 14 Mio. Barrel l / Tag gefrdert werden; das entsprche ca. 12% der weltweiten Erdlfrderung.

Quelle: Babies

& Pierau

(2013) nach AAPG (2011)

Shale

Oil-

und Tight

Oil-Potenzial

weltweit

*Nach neuesten Schtzungen 33 Mrd.t

s. vorherige Folie

*

Shale

Oil in Deutschland ?

Lage der (ehemaligen) lfelder Steimbke und Suderbruch

Suderbruch

Quelle: Ebrahimi

et al. (2010)

Produktion von 1950 bis 1994 ca. 15 Mio. t

Shale

Oil in Deutschland ?

Lias

*

Verndert nach Boigk

(1981)

SW-NE-Profil

durch die Strukturen Steimbke und Suderbruch mit dem damals lfhrenden

Lias

Eine Bohrung produzierte fr kurze Zeit l aus

Klften des Lias

in 2340m Tiefe.*

Foliennummer 1Foliennummer 2Foliennummer 3Foliennummer 4Foliennummer 5Foliennummer 6Foliennummer 7Foliennummer 8Foliennummer 9Foliennummer 10Foliennummer 11Foliennummer 12Foliennummer 13Foliennummer 14Foliennummer 15Foliennummer 16Foliennummer 17Foliennummer 18Foliennummer 19Foliennummer 20Foliennummer 21Foliennummer 22Foliennummer 23Foliennummer 24Foliennummer 25Foliennummer 26Foliennummer 27Foliennummer 28Foliennummer 29Foliennummer 30Foliennummer 31Foliennummer 32Foliennummer 33Foliennummer 34Foliennummer 35Foliennummer 36Foliennummer 37Foliennummer 38Foliennummer 39

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Unkonventionelles Öl Shale Oil Und Tight Oil