„Künstliche Magma“-Technologie zur Unterdrückung von Öl- und Gaslecks in Alberta

Es werden neue Technologien unter Einsatz roher Gewalt sowie künstlicher Vulkaneinwirkung entwickelt, um Tausende inaktiver Öl- und Gasquellen in Kanada besser abzudichten, aus denen Methan austritt, ein Treibhausgas mit übergroßen Auswirkungen auf die globale Erwärmung.

Die Technologie schreitet voran, da Bundes- und Provinzregierungen neue Ziele zur Reduzierung diffuser Methangasemissionen verfolgen, die nach Ansicht der Industrie schwer zu messen und noch weniger zu kontrollieren sind.

Ein norwegisches Unternehmen arbeitet in British Columbia und Alberta an einer Technologie, die durch Schmelzen und Verschmelzen des Stahlrohrs mit dem umgebenden Gestein ein Becken aus vulkanähnlichem „künstlichem Magma“ im Untergrund erzeugt, um Brunnen zu verstopfen.

Michael Skjold sagte, er sei vor etwa acht Jahren auf die Idee gekommen, Thermit – ein metallchemisches Pulver, das bei etwa 3.000 °C brennt – zum Abdichten von Öl- und Gasquellen zu verwenden. Es hat sich von Tests im Hinterhof zu einem groß angelegten kommerziellen Testprogramm zum Verstopfen von Öl- und Gasquellen entwickelt.

„Die Reaktion dauert vielleicht zwei oder drei Minuten und wirkt dann wie Magma, das aus einem Vulkan ausbricht. Ein kleiner, von Menschenhand geschaffener Vulkan. Sehr kontrollierbar“, sagte der Innovations- und Geschäftsentwicklungsmanager von Interwell Norway AS während eines Interviews in Calgary.

„Eigentlich haben wir den Vulkan als Inspiration genutzt, weil ... wir etwas erschaffen, das Eruptivgestein und Basaltformationen sehr ähnlich ist.“

Thermit wird seit Jahrzehnten beim exothermen Kleben verwendet, einer Schweißtechnik, mit der Eisenbahnschienensegmente durch Schmelzen der Stahlenden miteinander verbunden werden. Die Handhabung und Lagerung gilt als sicher, da für die Zündung eine beträchtliche Menge elektrischer Energie erforderlich ist.

Die Interwell-Technologie war auf Norwegens Offshore-Öl- und Gasindustrie ausgerichtet, aber Skjold sagte, Albertas Bestand von fast einer halben Million Bohrlöchern im Vergleich zu Norwegens kumulierter Gesamtzahl von etwa 5.000 Bohrlöchern habe das Unternehmen davon überzeugt, sich stattdessen auf Kanada zu konzentrieren.

Das Problem der undichten Bohrlöcher sei in Alberta auch bekannter als in Norwegen, weil es sichtbarer sei, sagte er und wies darauf hin, dass es schwer sei zu sagen, ob aus Bohrlöchern, die Hunderte Meter tief in der kalten und stürmischen Nordsee liegen, möglicherweise kleine Mengen Erdgas austreten.

Interwell hat seine Technologie in den letzten 18 Monaten an vier Bohrlöchern in Alberta und einer in British Columbia für die Produzenten Shell Canada, Imperial Oil und Canlin Energy getestet und plant, in diesem Jahr acht bis zehn weitere zu testen. Skjold sagte, die Tests seien bisher erfolgreich verlaufen, die nächsten Tests würden jedoch an „Problembrunnen“ durchgeführt, bei denen Standardstopfen versagt hätten.

„Die meisten Bohrlöcher in Alberta, die keine rentablen Mengen mehr produzieren, werden mit einem Stopfen aus Gusseisen und Gummi im Inneren des Stahlgehäuses verschlossen und durch Aufgießen von Zement versiegelt“, sagte Will Butler, Leiter der Abteilung Regulierungseffizienz für Öl und Energie der Alberta Energy Regulator Gasbetriebsgruppe.

Wenn sich außerhalb der Verrohrung ein Leck entwickelt, wird die Standardlösung als „Perf and Squeeze“ bezeichnet. Dabei wird die Verrohrung von innen perforiert und Zement durch die Löcher gedrückt, um eine bessere Abdichtung mit dem umgebenden Gestein zu erreichen.

Er sagte, Perf and Squeeze sei in etwa der Hälfte der Fälle beim ersten Versuch erfolgreich, müsse aber oft wiederholt werden, was die Kosten in die Höhe treibe.

Skjold sagte, die Interwell-Technologie sei wahrscheinlich zu teuer, um mit einfachen Bohrlochstopfen zu konkurrieren, könne aber wahrscheinlich kostenmäßig mit Perf-and-Squeeze-Methoden und ähnlichen Methoden konkurrenzfähig sein.

Das Problem mit Zement besteht darin, dass er mit der Zeit dazu neigt, zu schrumpfen und sich von der Metallummantelung zu lösen – Bohrlöcher, die heute versiegelt sind, könnten auch in Zukunft noch undicht sein, sagte Dale Kunz, Präsident von Winterhawk Well Abandonment Ltd.

Das private Calgary-Unternehmen entwickelt ein Werkzeug, das in einen Brunnen abgesenkt und dann mit ausreichend Kraft ausgedehnt werden kann, um das Stahlgehäuse nach außen zu wölben und so eine dichtere Abdichtung mit dem umgebenden Gestein zu schaffen.

Er sagte, Erdgas könne auch aus Ölquellen austreten, da die Produzenten oft durch gasführendes Gestein bohren, um tiefere ölführende Formationen zu erreichen. Die flacheren Gasformationen werden normalerweise während der Ölförderung mit Zement abgedichtet, aber diese Zementabdichtung kann sich mit der Zeit auch verschlechtern.

Zwischen 80.000 und 100.000 der Brunnen in Alberta seien inaktiv – das heißt, sie produzieren nicht mehr, sind aber noch nicht endgültig aufgegeben und zurückgewonnen – sagte Butler.

Er sagte, dass bei 10 bis 12 Prozent wahrscheinlich zumindest etwas Erdgas austritt.

„Wir wissen, dass es viele, viele Hunderte, wenn nicht Tausende von Bohrlöchern gibt, von denen die Industrie nicht weiß, dass sie undicht sind“, sagte er.

„Sie wurden in der Vergangenheit schon einmal aufgegeben, vielleicht vor Jahrzehnten, aber sie entsprechen nicht den heutigen Standards, und es kann sein, dass sie wieder undicht werden … Die Industrie ist der Meinung, dass dies nicht mehr ihr Problem ist. Aber das ist es.“