Beifang aus der Bohrung

Umweltgerechte Aufbereitung von Lagerstättenwasser

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04.09.2015 Wird Erdgas gefördert, muss ihm das enthaltene Wasser entzogen werden. Für das dabei anfallende Lagerstättenwasser hat das Unternehmen nun Aufbereitungsanlagen entwickelt.

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Entscheider-Facts Für Betreiber

  • Gefördertes Erdgas hat einen hohen Wasseranteil den der Förderer entfernen muss, bevor er es in das Gasnetz einspeisen kann. Dieses sogenannte Lawa muss in der Folge aufbereitet werden.
  • Hierfür gab es zwar bereits in der Vergangenheit Verfahren; diese erwiesen sich in der Regel allerdings als unzureichend.
  • Das Unternehmen hat nun eine Kombination verschiedener Wasseraufbereitungsverfahren entwickelt, mit der Betreiber das komplexe Stoffgemisch des Lawa aufbereiten können.

Die Energie schlummert unter uns: In Norddeutschland gewinnen Unternehmen seit mehreren Jahrzehnten Erdgas aus konventionellen Lagerstätten, die tief unter der Erdoberfläche liegen. Das Gas entweicht beim Fördern weitgehend selbständig aus den Poren der Lagerstätte, ist aber mit Wasserdampf gesättigt. Darum müssen Betreiber so gefördertes Gas, bevor sie es in das überregionale Transportsystem einspeisen können, aus Korrosionsschutzgründen trocknen. Dazu sind an jeder Produktionsbohrung Gastrocknungsanlagen installiert, die das Wasser abscheiden. Lagerstättenwasser (Lawa) ist also ein natürlicher Bestandteil in Erdgaslagerstätten, das bei der Erdgasförderung neben dem gewollten Fördergut anfällt. Das Lawa besteht aus stark salzhaltigen Lösungen mit den Inhaltsstoffen Natriumchlorid, Kalziumchlorid, Kaliumchlorid und Magnesiumchlorid sowie aus Resten von Kohlenwasserstoffverbindungen, beispielsweise aromatischen Kohlenwasserstoffen (BTEX). Je nach Lagerstätte können auch andere Stoffe, wie Schwermetalle (beispielsweise Quecksilber) oder natürliche radioaktive Stoffe, enthalten sein. Nach einem einfachen Abtrennverfahren gelangt das Lawa über Leitungen oder mit Tankfahrzeugen zu sogenannten Versenkbohrungen (Disposalbohrungen), wo es in tiefe, ebenfalls salzwasserführende Horizonte oder auch ehemalige Erdöl- und Erdgaslagerstätten versenkt wird.

Ist-Zustand der Aufbereitung
Die Energieerzeuger bereiten das Lawa aktuell in einem einfachen Schwerkraftverfahren auf. Dazu fördern sie das Wasser in Behälter und speichern es dort zwischen. In diesen Tanks bilden sich aufgrund der unterschiedlichen Dichte neben der Wasserphase eine Leicht- und eine Schwerphase. Die aufschwimmende Leichtphase enthält im Wesentlichen Kohlenwasserstoffverbindungen (Kondensat), das der Betreiber abzieht und der Weiterverarbeitung in Raffinerien zuführt. Ausfallende Salze und absetzbare Stoffe sammeln sich am Boden des Absetzbehälters; diese entsorgen die Unternehmen. Die Effizienz eines solchen physikalischen Verfahrens hängt wesentlich von der Art und den Löslichkeitseigenschaften der Inhaltsstoffe ab. Grundsätzlich gilt, dass es mit der genannten Technik ausschließlich möglich ist, ungelöste Bestandteile, die nicht zu mischen sind und einen deutlichen Dichteunterschied aufweisen, abzutrennen. Partikuläre Stoffe mineralischen beziehungsweise anorganischen Ursprungs werden in der Regel sedimentiert („absetzbare Stoffe“). Freie, das heißt nicht emulgierte Kohlenwasserstoffverbindungen bilden eine aufschwimmende Phase. Im Jahr 2013 führte das Unternehmen Bauer Water Untersuchungen an Lawa durch. Diese belegten ein komplexes Stoffverhalten und führten zu der Erkenntnis, dass mit der vergleichsweise einfachen, bislang genutzten Trenntechnik eine nur unvollständige Abtrennung von festen Stoffen und freien Ölen gelingt.

Heftausgabe: September 2015
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Über den Autor

Herbert Bassek, Key Account Manager, Bauer Water
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