Geochemie – Hochdruck-Spritzenpumpen im Bereich der Erdölforschung

Der weltweite Erdölbedarf steigt von Jahr zu Jahr, gleichzeitig wissen wir, dass Erdöl eine begrenzte, nicht nachwachsende Ressource ist. So ergibt es schon seit einigen Jahren Sinn, über Methoden zur besseren Ausbeutung von vorhandenen Lagerstätten nachzudenken und daran zu forschen. Denn das „schwarze Gold“ liegt meist nicht in ölgefüllten Hohlräumen vor, sondern befindet sich in den Poren von Gestein, wobei sowohl das Rohöl als auch das Gestein überdies auch noch von Lagerstätte zu Lagerstätte ganz unterschiedliche physikalische und chemische Eigenschaften aufweist. Um das Öl dort heraus zu bekommen, werden Bohrlöcher mit Gas oder Flüssigkeiten geflutet, es kommen chemische (Tenside) und physikalische (Temperatur) Methoden zum Einsatz, ja sogar Mikroorganismen werden eingesetzt. Ziel ist, die Viskosität des Öles sowie die Grenzflächenspannungen zwischen Öl und Gestein zu verringern, und dies möglichst gezielt, um aus dem Speichergestein möglichst viel des wertvollen Öls herauszuholen. All diese Methoden werden als tertiäre Exploration oder Enhanced Oil Recovery (EOR) bezeichnet. Da für diese Forschung die Lager- und Förderbedingungen möglichst genau simuliert werden müssen, bietet sich der Einsatz von unserem kompakten aber sehr leistungstarken Hochdruck-Spritzenpumpen an. Viele Firmen und Institute weltweit arbeiten auf diesem Gebiet bereits erfolgreich mit Equipment von CETONI, und haben damit vielversprechende Forschungsergebnisse generiert und publiziert. Ist das Öl dann erst einmal an der Erdoberfläche, dann gilt: Öl ist nicht gleich Öl. Aufgrund verschiedener Zusammensetzungen und rheologischer Eigenschaften müssen die Produkte aus den verschiedenen Lagerstätten regelmäßig analysiert und charakterisiert werden. Die Zusammensetzung des Rohöls entscheidet darüber, welche Produkte in welchen Mengen aus einem gegebenen Rohölvolumen (z.B. ein Barrel) hergestellt werden können – und damit über den Preis, der dafür erzielt werden kann, und somit auch über die Rentabilität des jeweiligen Bohrloches. Die Rheologie, also das Verformungs- und Fließverhalten des Rohöls, beeinflusst sowohl die Fördergeschwindigkeit als auch den maximal möglichen Grad der Ausbeutung einer Lagerstätte – und ist somit ebenfalls entscheidend für die Rentabilität der Ölförderung, aber auch für die Verfügbarkeit des so dringend benötigten Rohstoffes. Eine wichtige Methode für beides – Zusammensetzung und Rheologie – ist die pVT-Analyse: Die Probe wird dabei u.a. volumengenau bei einer definierten Temperatur durch eine Kapillare definierten Durchmessers und Länge gepresst und dabei der jeweilige Druckabfall über der Kapillare gemessen. Führt man diese Messung bei verschiedenen Temperaturen durch, erhält man ein ganzes Kennfeld aus wichtigen physikalischen Eigenschaften der Ölprobe. Die Richtigkeit der Messdaten steht und fällt mit den bei der Analyse eingestellten Parametern. Hochdruck-Spritzenpumpen von CETONI werden deshalb bevorzugt für solche Messungen mit pVT-Cells genutzt, da sie auch bei Drücken von mehreren hundert bar präzise und pulsationsfreie Volumenströme fördern sowie einfach um Funktionalitäten wie z.B. Druckmessung oder Heizung erweitert werden können.