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Wissenschaft / Artikel
Die Frage der Woche: Wie funktionieren Bohrinseln?
Jeden Samstag beantworten wir euch Fragen zu allen möglichen Themen. Heute fragt uns Vivien R.: „Wie funktionieren Bohrinseln?“ Hier erfahrt ihr die Antwort ...
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Täglich lesen wir von steigenden Preisen für Gas, Benzin und Öl. Dafür gibt es verschiedene Gründe: Die Menschheit wächst immer mehr, und damit auch der Hunger nach Energie. Und die stetig wachsende Bevölkerung möchte in Wohlstand leben und konsumieren.
Das beeinflusst den Ölpreis, denn Erdöl ist viel zu wertvoll, um es nur als Energiequelle in Form von Benzin und Gas zu nutzen. Als das Öl noch viel günstiger war als heute, wurde Erdöl nur auf dem Festland gefördert.
Erst nach der Ölkrise der Siebziger Jahre des Zwanzigsten Jahrhunderts, wurde die Suche und Gewinnung von Öl auch auf die Ozeane ausgedehnt. Die Bohrinseln, die dazu aufgestellt werden müssen, sind längst ein gewohntes Bild geworden.
Was ist eine Bohrinsel?
Bohrinseln sind künstliche Standflächen im Meer, mit denen Bohrungen tief in der Erde durchgeführt werden, um in der Regel Erdöl oder Erdgas, das sich unterhalb des Meeresspiegels befindet, zu fördern.
Man nennt diese Art der Erdölförderung im Meer auch "Off-shore-Gewinnung" (shore=Ufer, off-shore="weg vom ufer").
Welche Arten von Bohrinseln gibt es?
Es existieren fünf unterschiedliche Bauarten: Die feste Bohrinsel, die Halbtauchbohrinsel, die nachgiebige Plattform, das Bohrschiff und die Hubbohrinsel.
Die feste Bohrinsel oder feste Plattform liegt mit einem oder mehreren massiven Beton- oder Stahlsockel auf dem Meeresboden auf und kann nicht fortbewegt werden.
Eine Halbtauchbohrinsel schwimmt mithilfe spezieller Schwimmkörper, so genannter Pontons und ist damit eine sehr mobile Bohrinselart. Um bei stürmischen Witterungsverhältnissen gefahrlos Öl zu fördern, kann die Höhe der Plattform verstellt werden. Damit die Halbtauchbohrinsel über dem Bohrloch fixiert bleibt, wird sie durch Anker und Antriebe auf Position gehalten.
Die nachgiebige Plattform ist eine Weiterentwicklung der klassischen Halbtauchbohrinsel und zählt ebenfalls zu den mobilen Bohrinseln. Sie wird mithilfe von Stahlseilen über dem Bohrloch gehalten.
Ein Bohrschiff ist eine mobile Bohrstation, bei dem ein Schiff als Plattform dient und dessen Antriebssystem dafür Sorge trägt, dass das Schiff seine Bohrposition beibehält und nicht durch die Meeresströhmung abtreibt.
Bohrschiffe werden häufig zu Bohrungen in sehr tiefen Gewässern eingesetzt, (bis zu einer Bohrtiefe von 10.500 Metern) in denen normale Bohrinseln nicht befestigt werden können.
Die Hubbohrinsel besitzt vertikal bewegliche Gerüstbeine und zählt damit zu den mobilen Bohrplattformen. Mithilfe von Schleppern wird sie an neue Standorte gezogen.
Allgemein gilt, dass mobile Bohrplattformen nach einer Bohrung in neuen Gebieten eingesetzt werden können, wohingegen die feste Bohrinsel bis zum Abwracken an ihrem Einsatzort verbleibt.
Wie funktioniert die Off-shore-Förderung?
Der Teil einer Bohrinsel, der über dem Meeresspiegel liegt, ist nur ein kleiner Teil des gesamten Gebildes. Häufig ragt eine Bohrplattform noch viele hundert Meter tief ins Wasser hinein.Die Bohrungen gehen dabei noch viel tiefer, da die ölhaltige Schicht weit unterhalb des Meeresbodens liegt.
Um in die tiefen Erdschichten vorzudringen, nutzt man häufig die Richtbohrung. Hierbei wird von einem Punkt aus in mehrere Richtungen gebohrt, damit man ein größeres Areal erschließen kann.
Die Zahlen auf der Zeichnung links bedeuten:
1 – Plattform,
2 – Deckschicht,
3 – unterschiedliche Bohrungen,
4 – ölhaltige Schicht
Mit welchen Werkzeugen wird nach Öl gebohrt?
Zum Bohren werden Hohlbohrer verwendet, damit die beim Bohren anfallenden feinkörnigen Gesteinspartikel, das so genannte Bohrklein, zutage transportiert werden. Das Bohrwerkzeug selbst besteht aus einem langem Stahlrohrgestänge, an dessen Ende sich der Bohrmeißel, also das eigentliche Bohrwerkzeug, befindet. Je nach Härte des Gesteins werden unterschiedliche Bohrmeißel eingesetzt.
Sind die Bohrungen abgeschlossen, wird das Öl durch kilometerlange Schläuche nach oben gepumpt. Dafür wird die Bohrinsel häufig durch eine reine Förderplattform ersetzt.
Probleme der Off-shore-Bohrung
Das Bohren in großen Tiefen kann sehr gefährlich sein, da es mit großen Risiken verbunden ist. Größere technische Schwierigkeiten in Tiefen, die weit unter dem Meeresspiegel liegen, lassen sich nur sehr schwer beherrschen.Durch mangelnde Sicherheitsvorkehrungen ist es bereits vorgekommen, dass Ölplattformen gesunken sind, oder Öl durch einen sogennaten „Blowout“ unkontrolliert ins Meer geströmt ist, was enrme Umweltschäden zur Folge hat.
Das Foto rechts zeigt einen unterseeischen Blowout an der Explorationsbohrung IXTOC I im Golf von Mexiko 1979. In der Folge dieses Vorfalls traten über zehn Monate hinweg mehrere hunderttausend Tonnen Rohöl unkontrolliert aus.
Im Jahr 2010 kam es durch eine Explosion auf der Ölplattform Deepwater Horizon zu einer Ölpest im Golf von Mexiko. Diese Ölpest zählt zu den bisher schwersten Ölunfällen.Des Weiteren fallen durch die allgemeine Erdöl- und Erdgasförderung jährlich Millionen Tonnen an radioaktiv verseuchten Rückständen an, die ebenfalls entsorgt werden müssen.
Wenn dich Energie interessiert, dann wirf doch auch einen Blick in unseren WAS IST WAS-Band 3: Energie.
Text: RR, Stand: 5. 12. 2011, Grafik: Marcin N (cc by sa 2.5), Fotos: Bohrschiff, Blowout, Deepwater Horizon in Brand (US Coast Guard, PD), Agência Brasil (Bohrinsel: cc-by-sa-2.5)
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