Sherlock Holmes und das Abenteuer vom Speichergestein

Wo können wir Kohlenwasserstoffe wie Erdgas finden? Und wie? Die Arbeit von Cameron Sheya kreist um diese Fragen. Als Geowissenschaftler bei der OMV ist er verantwortlich für die Identifizierung, Analyse und Entwicklung von Explorationsmöglichkeiten für Kohlenwasserstoffe. Als Mitglied eines interdisziplinären Teams untersucht er zahlreiche Faktoren, um eine möglichst genaue Beurteilung des Untergrundes für die Suche nach wirtschaftlich geeigneten Ressourcen wie Rohöl und Erdgas zu liefern, die dann als wissenschaftliche Grundlage für zukünftige Geschäftsentscheidungen dient. 

Wir fühlen uns ein bisschen wie Sherlock Holmes“, sagt Cameron Sheya. „Unsere Arbeit ähnelt einem Puzzle. Das Gesamtbild wird erst klar, wenn wir einen guten Überblick über alle Daten haben. Das erfordert viel Geduld.
Cameron Sheya, Exploration Geoscientist bei OMV Norge

Über ein Dutzend Experten aus Disziplinen wie Geowissenschaften, Geophysik, Chemie, Ingenieurwesen und Wirtschaft, um nur einige zu nennen, arbeiten eng zusammen, um dieses komplexe Puzzle zu lösen. Von der ersten Analyse bis zum Beginn der Produktion kann schon mal ein volles Jahrzehnt vergehen. In gut erkundeten Gebieten wie dem Wiener Becken in Österreich kann es jedoch auch deutlich schneller gehen. Hier dauert es manchmal nur sechs Monate von der Erweiterungsbohrung bis zum Beginn der Produktion. 

Seismische Daten – der Schlüssel zur Lösung des Rätsels

Zur täglichen Arbeit von Geowissenschaftlern in der Exploration gehört die Analyse zahlloser technischer Daten und Auswertungen. Ein Beispiel dafür sind seismische Daten, die ein indirektes Bild des Untergrundes liefern. Dafür werden unschädliche Schwingungen unter die Erde gesendet, um eine Art akustisches Bild zu zeichnen. Heute ist das ein gängiges Verfahren, die Auswertung seismischer Daten ist jedoch erst seit den 1940er-Jahren so ausgereift, dass sie in größerem Maßstab einsetzbar ist. „In der Vergangenheit wurden Bohrstellen in Gebieten ausgewählt, in denen die Oberflächengeometrie und andere Faktoren Grund zu der Annahme gaben, das dort Gas oder Öl gefunden werden könnte“, erklärt Cameron Sheya. 

Mit der Zunahme neuer und neuartiger Datensätze und Methodologien wurden präzisere Auswertungen des Untergrundes möglich. Das hat weltweit zu einem Anstieg der Öl- und Gasfunde geführt. Bevor der erste Bohrer den Boden berührt, werden zunächst riesige Datensätze analysiert. Selbst dann liegt die Erfolgsquote der Explorationsbohrungen in der Industrie nur zwischen 20 und 25 Prozent. Das mag wenig erscheinen, aber in Anbetracht der technischen Herausforderungen, die die Natur präsentieren kann, ist diese geringe Wahrscheinlichkeit verständlich. 

Das Geheimnis des Untergrundes

Voraussetzung für zukünftige Geschäftsentscheidungen ist ein fundiertes Wissen über die tief im Untergrund ablaufenden Prozesse. Geowissenschaftler wissen, dass für die Ansammlung von Erdgas bestimmte Faktoren vorliegen müssen: ein Ursprung (Vorstufe von Kohlenwasserstoffen), ein Speichergestein (in dem die Kohlenwasserstoffe gespeichert werden), eine Falle (in der das Gas eingeschlossen ist) und eine Abdichtung, die sicherstellt, dass die Gasansammlung nicht entweicht. 

Ein weiterer analysierter Faktor ist die Migration, also die Frage, wie die Kohlenwasserstoffe aus dem Muttergestein (in dem die Kohlenwasserstoffe erzeugt werden) in das Speichergestein gelangt sind. Alle diese Parameter müssen im richtigen Maß vorliegen, damit die Wahrscheinlichkeit einer Kohlenwasserstoffansammlung besteht. Ebenso wichtig wie das Eingrenzen des Gebietes, das möglicherweise Kohlenwasserstoffe enthält, sind zudem Erkenntnisse über Menge und Qualität der potenziellen Ressourcen. 

Wenn die Explorationsbohrung sich als erfolgreich erweist und zudem wirtschaftlich rentabel ist, können die Erweiterungs- und Produktionsphasen in Angriff genommen werden. Bei der eigentlichen Produktion ist der Einsatz zuverlässiger Technologien entscheidend, um möglichst viel Gas aus dem Feld zu fördern. „Die OMV gehört hinsichtlich der Fördermengen zu den Besten, insbesondere bei reifen Feldern“, sagt Cameron Sheya. Auch hier ist wieder durchweg die Expertise der Geowissenschaftler gefragt. 

Technologische Fortschritte: Künstliche Intelligenz als Dr. Watson zum Wissen von Sherlock Holmes

Zurück zur geologischen Auswertung und Beurteilung: Dank gestiegener Rechenleistung können die Experten größere Datensätze mit immer komplexeren Daten analysieren. Ähnlich wie die moderne Forensik, die mit der DNA-Analyse eine technische Revolution erlebt hat und heute genauere Erkenntnisse aus der Spurenlage gewinnen kann, wird die Welt der Öl- und Gasexploration zunehmend durch maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz bestimmt, die immer mehr in die Prozesse und Arbeitsabläufe integriert werden.

Die Methoden werden kontinuierlich verbessert und zugleich nimmt das Wissen über bestimmte Regionen zu. „Die in früheren Dekaden verfügbaren Daten verhalten sich zu der heutigen Lage etwa so wie ein altes, unscharfes Schwarz-Weiß-Foto zu einer hochauflösenden Gigapixel-Aufnahme“, sagt Cameron Sheya. Aber trotz der technologischen Fortschritte wird die Erfahrung der Experten immer eine wesentliche Rolle spielen. „Daten machen nur eine Hälfte aus, die andere Hälfte ist Wissen“, fügt er hinzu.