2013 Stahl in Bewegung Steel in Motion STAHL · Projekt NIKO* Erdöl und Erdgas aus Tonsteinen ....
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1 | 28.11.2013 · STAHL 2013 · © Stahlinstitut VDEh | Wirtschaftsvereinigung Stahl
Shale Gas and Hydraulic Fracturing in Germany
Assessment of a Disputed Technology from a
Geoscientific/Geotechnical Point of View
Dr. Michael Kosinowski
Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe
Abt. Grundwasser und Boden
Stahl in Bewegung
Steel in Motion
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2 | 28.11.2013 · STAHL 2013 · © Stahlinstitut VDEh | Wirtschaftsvereinigung Stahl
Schieferöl
Hydrocarbons
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3 | 28.11.2013 · STAHL 2013 · © Stahlinstitut VDEh | Wirtschaftsvereinigung Stahl
Zunehmende Erschöpfung deutscher Lagerstätten
Rückgang der Reichweite heimischer Reserven
Gassupply Germany
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4 | 28.11.2013 · STAHL 2013 · © Stahlinstitut VDEh | Wirtschaftsvereinigung Stahl
LBEG 2013
Domestic Gasproduction
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* NIcht-KOnventionelle
Pro
jekt
NIK
O* Erdöl und Erdgas aus
Tonsteinen
Potenziale für Deutschland
Erster Bericht Juni 2012 Schiefergaspotenzial in Deutschland (verfügbar unter www.bgr.bund.de)
Screening
•Formationen
•Regionen
•Literatur
•Vorherige Studien (z.B. SPBA-Atlas)
GIS
•Formations- parameter
•Fazies
•Teufe
•Mächtigkeit ...
Abschätzung
•Volumetrisch: Gas-in-Place
•Monte-Carlo Simulation
Abschätzung des
Erdgaspotenzials aus
dichten Tongesteinen
(Schiefergas) in
Deutschland
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Tonstein
Gasgeneration from Shales
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Sedimentary Basins in Germany
• Facies: Bituminous Shale
• Corg > 2 %
• Thickness > 20 m
• Depth: 1000 to 5000 m
• Thermal Index:1,3 – 3,5 % Ro
Criteria
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8 | 28.11.2013 · STAHL 2013 · © Stahlinstitut VDEh | Wirtschaftsvereinigung Stahl
Lower Carboniferous
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9 | 28.11.2013 · STAHL 2013 · © Stahlinstitut VDEh | Wirtschaftsvereinigung Stahl
Posidonia-Shale
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10 | 28.11.2013 · STAHL 2013 · © Stahlinstitut VDEh | Wirtschaftsvereinigung Stahl
Wealden
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Free Gas Adsorbed
Gas
Gas In
Place
Volumetric Gas-In-Place (GIP)
GIPgeb = Volumen * ρ *
(GL* p / (p + PL))
GIPfrei = Volumen * Φgas *
Bg
Monte Carlo Simulation
Relevant Parameters
• Acreage
• Thickness
• Depth
• Porosity
• Rockdensity
• Langmuir – Volumen
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GIP in 1012 m3
• 7 Minimum
• 13 Mean*
• 23 Maximum
Gas-In-Place – Potential
* Median
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13 | 28.11.2013 · STAHL 2013 · © Stahlinstitut VDEh | Wirtschaftsvereinigung Stahl
Technically Recoverable Resources
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1012 m³
Stand Dez. 2012
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● Concentrated in Northern Germany
● 0,7 - 2,3 Bill. m3 (1012 m3) Gas Technically
Recoverable (10%); Mean: 1,3 x 1012 m3
● Significantly More than Proven Reserves and
known Resources
● No Increase of Production to be Expected Similar
to USA.
„Game Changer“ for Germany?
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16 | 28.11.2013 · STAHL 2013 · © Stahlinstitut VDEh | Wirtschaftsvereinigung Stahl Quelle: Mobil Erdgas-Erdöl GmbH
Tight Gas Multiple Frac in Well Söhlingen Z14 Slide Courtesy of ExxonMobil
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● Germany: 300 Fracs – no Groundwater Pollution
● USA: more than 2 Millionen Fracs
● Pavillon Area, Wyoming
EPA – Report (Dec. 2011): GW-Pollution Probable
● Germany: Regulatory System
(e.g. BBergG; Tiefbohrverordnungen; WhG etc.)
● Environmental Compatibility Study not (yet) compulsory
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Frac-Fluids
Hydraulic Suspensions:
Water
Sand 5 – 32 % [Mean 18,3 %]
Chemicals 0,2 – 11 % [Mean 1,55 %]
Folie: T. Himmelsbach
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19 | 28.11.2013 · STAHL 2013 · © Stahlinstitut VDEh | Wirtschaftsvereinigung Stahl
Chemicals
• Biocides
• Tensides
• Solvents
• pH-Stabiliser
• Oxidants
• Oilderivates
• Others
In Deutschland ca. 25 – 30 Substanzen eingesetzt (Quelle:
http://www.erdgassuche-in-deutschland.de)
teilweise schwer abbaubar und toxisch
Wassergefährdungsklassen 1 bis 3
Einstufung nach Gefahrstoffrecht
(Gesundheit): Xn = Gesundheitsschädlich Xi = reizend
T = Giftig C = Ätzend
Pollution of Groundwater has to be avoided
Folie: T. Himmelsbach
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Tiefenwasserstockwerk (salinare Aquifere)
Tonbarriere
Süßwasserstockwerk
Tonbarriere
„Rupelton“
Hydrogeological Situation in Northern Germany
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21 | 28.11.2013 · STAHL 2013 · © Stahlinstitut VDEh | Wirtschaftsvereinigung Stahl
Jointly organised by
Federal Institute of Geosciences and Natural
Resources – BGR
German Research Center for Geosciences –
GFZ
Helmholtz Centre for Environmental Research
– UFZ
Conference “Environmentally Acceptable Hydraulic
Fracturing?”
Hanover (Germany) June 24th/25th, 2013
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22 | 28.11.2013 · STAHL 2013 · © Stahlinstitut VDEh | Wirtschaftsvereinigung Stahl
Hanover Declaration on Environmentally Acceptable Hydraulic Fracturing
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23 | 28.11.2013 · STAHL 2013 · © Stahlinstitut VDEh | Wirtschaftsvereinigung Stahl
•Fracking is a safe and effective production
method as long as state-of-the-art or "best
practice" protocols are followed. Geological
evaluation is a key component.
•The way in which fracking can be used
safely at any given site depends strongly on
the individual geological factors at that site.
•These factors must be determined on a
case-by-case basis and, if favourable, they
must also be properly monitored during
production.
•To enforce the appropriate precautions and
measures, each production proposal must
carry out an environmental safety
assessment and full consultation with
communal authorities for environmental and,
especially, water affairs.
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24 | 28.11.2013 · STAHL 2013 · © Stahlinstitut VDEh | Wirtschaftsvereinigung Stahl
Shale Gas and Hydraulic Fracturing in Germany
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