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Geschichte
Das erste maschinell erzeugte Bohrloch, soll im Jahre 1833 in den USA eine Teufe (Fachausdruck für Tiefe) von 308m erreicht haben.
Als allgemeiner Beginn der Erdölindustrie gilt jedoch die Bohrung von Dragee im August 1859 in Tittusville/Pennsylvania. Diese historische Bohrung wurde mit Hilfe von Dampfmaschinen erreicht.
In der Zwischenkriegszeit konnte man bereits Teufen von bis zu 2200 Meter erreichen. Mit dem um 1930 entwickelten Rotary-Verfahrens von Beart konnten Tiefen jenseits der 3000 Metermarke erreicht werden. Das Rotary-Verfahren kommt auch heute noch zum Einsatz.
Jedoch sind heutzutage Teufen um 5000 Meter normal und Bohrungen bis 10000 Meter möglich.
Neben dem Drehbohrverfahren (Rotary) kommt auch noch das Schlagbohrverfahren zum Einsatz, um besonders harte Gesteinsschichten durchdringen zu können.
Bohren nach Öl
Erst nach dem Abteufen einer oder meist mehrerer Bohrungen erhält man eine Aussage über Vorhandensein von wirtschaftlich gewinnbaren Ölmengen. Wird eine solche Lagerstätte gefunden, so ist es Aufgabe des Förderbetriebes, die Bohrung in Produktion zu bringen und die Erdölförderung über einen längeren Zeitraum zu betreiben.
Oft ist in amerikanischen Filmen zu sehen, dass das Erdöl aus dem Bohrloch regelrecht hervorquellt und spritzt. Dies gehört jedoch nicht zum Alltag da zu meist der Druck in der Erdölfalle nicht hoch genug ist, dass das Erdöl von alleine an die Oberfläche gepresst würde.
Ölförderung auf dem Land (onshore)
Die Primärförderung ist durch die Ausdehnung von gelöstem Gas und Lagerstättendruck beschrieben. Wenn die Primärförderung ihre Grenzen erreicht hat wurden maximal 25% des Erdölvorkommens gefördert. Die Industrie hat deshalb sekundäre und tertiäre Verfahren entwickelt, um die Förderung zu intensivieren. Man spricht hierbei von forcierten Erdölförderung
Erruptivförderung
Jede Erdöllagerstätte steht unter einem gewissen Druck weil auch immer Erdgas gespeichert ist. Dieser Druck nimmt alle 10 Meter um eine Atmosphäre (bar) zu. Öffnet man nun eine Erdölfalle und der Druck ist groß genug, so kann es durchaus geschehen dass das Erdöl selbständig an die Oberfläche gefördert wird. Dieser Vorgang ist ungefähr mit einer Sektflasche vergleichbar: Schüttelt man diese so sprudelt der Sekt auch selbständig hinaus. So wird auch das Erdöl aus dem Bohrloch hinausgedrückt.
Meist muss das Erdöl jedoch schon Beginn an die Oberfläche gepumpt werden. Andere Verfahrensweisen sind das Einpressen von Gas (Gaslift) oder Wasser.
Pumpverfahren
Das Pumpen ist die häufigste künstliche Fördermethode.
Bei diesem Verfahren wird eine Pumpe in das Steigrohr eingebaut. Der Tiefpumpenantrieb besteht aus einem Pumpenbock mit Pferdekopf und Schwengel und wird durch einen Elektro- oder Gasmotor über einen Keilriemen angetrieben. Mit diesem Verfahren können bis zu150m³Erdöl pro Tag gefördert werden.
Wassereinpressung
Bei diesem Verfahren wird Wasser in die Lagerstätte gepumpt, um den Lagerstättendruck "künstlich" zu erhöhen.
In einem erschlossenen Erdölgebiet können die Abstände der Bohrlöcher von 60 bis 600m voneinander entfernt sein. Wenn man in einem solchen Feld abwechselnd Wasser in die Bohrlöcher pumpt, kann der Druck in der gesamten Lagerstätte aufrechterhalten oder sogar erhöht werden.
Die Wasserflutung wurde das erste Mal um 1900 in Pennsylvania verwendet und kommt seitdem weltweit zum Einsatz.
Gasliftförderung
Die Gasliftförderung kommt weltweit gesehen am häufigsten zum Einsatz. Der entscheidende Vorteil ist das es gegenüber dem Pumpfverfahren auch noch in sehr großen Teufen eingesetzt werden kann. Beim Verfahren wird einfach Gas in das Bohrloch eingepresst um den Druck aufrecht zu erhalten.
Ölförderung im Meer (offshore)
Ende der 50er Jahre waren die meisten potentiellen Ölquellen am Land entdeckt und bewertet worden. Viele der Felder befanden sich in Küstengebieten, einige sogar direkt unter den Stränden. Daher konzentrierten sich von nun an mehr Forscher auf das Meer.
Zuerst versuchte man mit der seismographischen Technik auch im Meer anzuwenden. Dies stellte sich jedoch zu Beginn als sehr kostenintensiv und als sehr ungenau heraus da die Messinstrumente auf Schiffen installiert waren und diese den Wellengang ausgesetzt waren.
Heute sind diese Ungenauigkeiten behoben, da mittels Satelliten- und Computertechnologien sehr präzise Daten gesammelt werden konnte.
Mit dieser Technik ist heutzutage jedes große Gewässer genau kartografiert und ausgewertet.
Eine andere Erkundungsmethode bestand darin, Plattformen auf Stahlpfählen im Wasser zu errichten. Dies war ein großer technischer Aufwand, welcher sich nur dann rentierte, wenn sicher ein profitables Ölfeld unter dem Meer war.
Für die Erschließung der Ölvorkommen im Meer musste natürlich auch die Bohrtechnik selbst verbessert werden. Es schien unmöglich feste Plattformen direkt ins Meer zu bauen, deshalb versuchte man Bohranlagen auf einem Lastkahn zu errichten.
Die erste war die Breton Rig 20, von Hayward welche 1949 im Golf von Mexiko in Betrieb genommen wurde. Wetter- und wellenresistent war diese Anlage jedoch auf keinen Fall, und so konnte sie nur in ruhigen und geschützten Gewässern zum Einsatz kommen.
Später wurde die Bohranlage auf Unterwasserpontons gestellt, welche sich als sehr gut erwies, denn die Anlage schwamm jetzt direkt über den Wellenbewegungen und war sehr viel resistenter.
Wie bei herkömmlichen Anlagen ist der Bohrturm grundsätzlich eine Vorrichtung zum Aufhängen und Drehen des Gestängerohres, an dessen Ende der Bohrmeißel angebracht ist. Zusätzliche Rohrlängen werden an den Strang angefügt, je weiter der Meißel in die Erdkruste eindringt. Die Kraft zum Schneiden der Erde liefert im Wesentlichen das Eigengewicht des Gestängerohres.
Damit das Bohrmaterial besser entfernt werden kann, werden ständig Spülmittel mit hinab gepumpt. Mit diesem Verfahren können Teufen um 6000m erreicht werden.
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