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DE102022203221B3 - Verfahren und anlage zur gewinnung von wasserstoff aus einem kohlenwasserstoffreservoir - Google Patents

Verfahren und anlage zur gewinnung von wasserstoff aus einem kohlenwasserstoffreservoir Download PDF

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DE102022203221B3
DE102022203221B3 DE102022203221.7A DE102022203221A DE102022203221B3 DE 102022203221 B3 DE102022203221 B3 DE 102022203221B3 DE 102022203221 A DE102022203221 A DE 102022203221A DE 102022203221 B3 DE102022203221 B3 DE 102022203221B3
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Germany
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well
hydrogen
fluid
liquid
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Johannes Fabian Bauer
Moh'd Amro
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Bergakademie Freiberg
Original Assignee
Bergakademie Freiberg
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Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Anlage zur Gewinnung von Wasserstoff aus einem Kohlenwasserstoffreservoir bereitgestellt. In dem Verfahren wird eine Flüssigkeit, die Wasser und mindestens einen Katalysator enthält oder daraus besteht, und ein Fluid, das ein Oxidationsmittel enthält oder daraus besteht, in mindestens ein erstes Bohrloch und/oder mindestens ein zweites Bohrloch eines Kohlenwasserstoffreservoirs injiziert. Danach wird das Kohlenwasserstoffreservoir gezündet, wodurch ein Wasserstoff-haltiges Gas entsteht. Das Wasserstoff-haltige Gas wird über das mindestens eine erste Bohrloch und/oder das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs gefördert und Wasserstoff aus dem Wasserstoff-haltigen Gas gewonnen. Die Anlage kann eine Steuereinrichtung enthalten, die dazu konfiguriert ist, diese Verfahrensschritte zu steuern. Das Verfahren und die Anlage haben den Vorteil, dass Wasserstoff aus Kohlenwasserstoffreservoirs effizienter gewonnen werden kann, wodurch sich das Verfahren und die Anlage insbesondere bei (bereits) ausgeförderten Erdöllagerstätten eignet.

Description

  • Es wird ein Verfahren und eine Anlage zur Gewinnung von Wasserstoff aus einem Kohlenwasserstoffreservoir bereitgestellt. In dem Verfahren wird eine Flüssigkeit, die Wasser und mindestens einen Katalysator enthält oder daraus besteht, und ein Fluid, das ein Oxidationsmittel enthält oder daraus besteht, in mindestens ein erstes Bohrloch und/oder mindestens ein zweites Bohrloch eines Kohlenwasserstoffreservoirs injiziert. Danach wird das Kohlenwasserstoffreservoir gezündet, wodurch ein Wasserstoff-haltiges Gas entsteht. Das Wasserstoff-haltige Gas wird über das mindestens eine erste Bohrloch und/oder das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs gefördert und Wasserstoff aus dem Wasserstoff-haltigen Gas gewonnen. Die Anlage kann eine Steuereinrichtung enthalten, die dazu konfiguriert ist, diese Verfahrensschritte zu steuern. Das Verfahren und die Anlage haben den Vorteil, dass Wasserstoff aus Kohlenwasserstoffreservoirs effizienter gewonnen werden kann, wodurch sich das Verfahren und die Anlage insbesondere bei (bereits) ausgeförderten Erdöllagerstätten eignet.
  • Die US 2017/0037719 A1 offenbart ein System und ein Verfahren zur Vergasung eines Ausgangsmaterials in einem unterirdischen Kohlenwasserstoffreservoir zur Erzeugung von Synthesegas. Ein Injektionsbohrloch wird in das Kohlenwasserstoffreservoir eingefügt, um ein Oxidationsmittel in das Reservoir zu injizieren, eine Zündquelle bereitzustellen und das Ausgangsmaterial zu fördern. Das Ausgangsmaterial umfasst neben Wasser einen Ausgangsstoff, der ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Biomasse, Kunststoffabfälle, Kohle, Bitumen und Petrolkoks. Verflüchtigte Kohlenwasserstoffe und Synthesegas enthaltend Wasserstoff werden gleichzeitig aus einem Produktionsbohrloch aus dem Kohlenwasserstoffreservoir an die Oberfläche abgezogen.
  • Die US 2021/0047905 A1 und US 2021/0189856 A1 offenbaren ein System und Verfahren, bei dem ein Kohlenwasserstoffreservoir mit Wärme behandelt wird, um eine Vergasung, eine Wasser-Gas-Umwandlung und/oder Aquathermolysereaktionen zu induzieren, um Wasserstoff zu erzeugen.
  • Die im Stand der Technik beschriebenen Systeme und Verfahren haben den Nachteil, dass die Gewinnung von Wasserstoff im Kohlenwasserstoffreservoir nicht sehr effizient ist.
  • Die US 6 719 047 B2 offenbart Verfahren und Systeme zur Gewinnung von Kohlenwasserstoffen, Wasserstoff und/oder anderen Produkten aus verschiedenen kohlenwasserstoffhaltigen Formationen.
  • Die WO 2019/224326 A1 offenbart ein Verfahren zur Wasserstofferzeugung, bei dem ein Katalysator oder ein Vorläufer davon in eine kohlenwasserstoffhaltige Zone in einem unterirdischen Kohlenwasserstoffreservoir eingebracht wird.
  • Ausgehend hiervon war es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Anlage bereitzustellen, welche die Nachteile aus dem Stand der Technik nicht aufweisen. Insbesondere sollte ein Verfahren und eine Anlage bereitgestellt werden, die eine effizientere Gewinnung von Wasserstoff aus einem Kohlenwasserstoffreservoir, insbesondere aus einer (bereits) ausgeförderten fossilen Kohlenwasserstofflagerstätte, erlauben.
  • Die Aufgabe wird gelöst mit dem Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 und der Anlage mit den Merkmalen von Anspruch 8. Die abhängigen Ansprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen auf.
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Gewinnung von Wasserstoff aus einem Kohlenwasserstoffreservoir bereitgestellt, umfassend die Schritte oder bestehend aus den Schritten:
    1. a) Injizieren einer Flüssigkeit, die Wasser und mindestens einen Katalysator enthält oder daraus besteht, in mindestens ein erstes Bohrloch und/oder in mindestens ein zweites Bohrloch eines Kohlenwasserstoffreservoirs, wobei der Katalysator geeignet ist, eine Bildung von Wasserstoff zumindest aus Verbindungen zu katalysieren, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Verbindungen, die durch eine Verbrennung von Kohlenwasserstoffen entstehen, Kohlenwasserstoffen und Kombinationen hiervon, und wobei der Katalysator eine Partikelgröße von maximal 1 mm aufweist, wobei sich die Partikelgröße auf eine über optische Mikroskopie bestimmte Partikelgröße bezieht;
    2. b) Injizieren eines Fluids (z.B. eines Gases und/oder einer Flüssigkeit), das ein Oxidationsmittel (z.B. Sauerstoff) enthält oder daraus besteht, nach Schritt a) in das mindestens eine erste Bohrloch und/oder das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs;
    3. c) Zünden des Kohlenwasserstoffreservoirs durch
      • i) Warten bis zur Selbstzündung des Kohlenwasserstoffreservoirs; oder
      • ii) Temperierung des Fluids aus Schritt b) auf eine Temperatur, die gleich oder größer einer Zündtemperatur des Kohlenwasserstoffreservoirs ist; oder
      • iii) Zugabe eines Zünders in das mindestens eine erste Bohrloch und/oder in das mindestens eine zweite Bohrloch, wobei der Zünder ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus elektrischer Zünder, chemische Zünder, thermischer Zünder und Kombinationen hiervon;
    4. d) Förderung von Wasserstoff-haltigem Gas über das mindestens eine erste Bohrloch und/oder über das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs; und
    5. e) Gewinnung von Wasserstoff aus dem Wasserstoff-haltigen Gas.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass es aufgrund der Injektion des Katalysators in das Kohlenwasserstoffreservoir zu einer effizienteren Wasserstoffbildung im Kohlenwasserstoffreservoir kommt und mehr Wasserstoff pro Zeiteinheit aus dem Kohlenwasserstoffreservoir gewonnen werden kann. Die wechselweise Injektion von Wasser und Fluid erhöht die Wirksamkeit des Katalysators, d.h. für eine maximale Effizienz wird der Katalysator zunächst über Wasser als Träger des Katalysators in das Kohlenwasserstoffreservoir eingebracht und anschließend mit dem Oxidationsmittel (z.B. Sauerstoff) in Kontakt gebracht, um eine Bildung von Wasserstoff zu katalysieren. Das Verfahren ähnelt damit durch die sukzessive Injektion von Wasser und Fluid einer nassen Verbrennung („wet combustion“).
  • Die Schritte a) und b) des Verfahrens können so durchgeführt werden, dass die Flüssigkeit und das Fluid sowohl in das mindestens eine erste Bohrloch und in das mindestens eine zweite Bohrloch (optional weitere Bohrlöcher) des Wasserstoffreservoirs injiziert werden. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Flüssigkeit und das Fluid zügig an mindestens zwei separaten Orten in das Kohlenwasserstoffreservoir eingebracht wird, wodurch die Effizienz der Wasserstoffgewinnung höher wird.
  • Es ist vorteilhaft, wenn die Injektion der Flüssigkeit und des Fluids möglichst nahe in einem unteren Bereich (z.B. am Boden und/oder am unteren Ende der ölhaltigen Zone) des Kohlenwasserstoffreservoirs erfolgt und/oder entstehender Wasserstoff möglichst nah an einem oberen Bereich (z.B. an einer Decke bzw. in dem Bereich der maximalen Wasserstoffkonzentration) des Kohlenwasserstoffreservoirs erfolgt, da somit eine effiziente Umsetzung der Kohlenwasserstoffe zu Wasserstoff ermöglicht wird und ein möglichst wasserfreier und sauerstofffreier Wasserstoff gewonnen werden kann. Hierbei ist vorteilhaft, wenn die Materialien des Kohlenwasserstoffreservoirs (Formationen) eine möglichst hohe Durchlässigkeit aufweisen sowie faltungsfrei und klüftungsfrei sind. Permeabilitätsunterschiede in dem Kohlenwasserstoffreservoir wären nachteilig, da sie zu unkontrollierten Brandverläufen und damit zu einer verringerten Effizienz in der Ausbeute von Wasserstoff führen könnten.
  • Das Kohlenwasserstoffreservoir kann eine Lagerstätte von fossilen Kohlenwasserstoffen sein, z.B. eine fossile Erdöllagerstätte oder fossile Erdgaslagerstätte.
  • Bevorzugt ist das Kohlenwasserstoffreservoir eine (bereits) ausgeförderte fossile Kohlenwasserstofflagerstätte (z.B. eine ausgeförderte fossile Erdöllagerstätte oder fossile Erdgaslagerstätte), da in solchen Lagerstätten eine Umsetzung restlicher, sich in der Lagerstätte befindender Kohlenwasserstoffe (hauptsächlich Schweröle und Leichtöle) zu Wasserstoff wirtschaftlich lohnt. Fossile Erdöllagerstätten mit einer Gaskappe sind nicht bevorzugt, da sich das Gas der Gaskappe mit dem injizierten Oxidationsmittel (z.B. Sauerstoff oder Luft) mischen würde und somit kein gewünschter Brandverlauf auftreten würde.
  • Nach der Durchführung von Schritt c) können die Schritte a) und b) mindestens einmal, bevorzugt mehrmals, wiederholt werden, bevor Schritt d) durchgeführt werden. Dies hat den Vorteil, dass vor dem Beginn der Wasserstoffgewinnung eine größere Menge an Wasserstoffgas in dem Kohlenwasserstoffreservoir gebildet wird und die Wahrscheinlichkeit reduziert wird, dass zusammen mit der Förderung von Wasserstoff auch injiziertes Fluid im Fall von gasförmigen Fluid mitgefördert wird. Wasserstoff kann somit in reinerer Form in Bezug auf das gasförmige Fluid gewonnen werden.
  • Ferner können die Schritte a) bis e) mindestens einmal, optional mehrmals, wiederholt werden.
  • Zudem kann nach Schritt d) einen bestimmten Zeitraum gewartet werden und nach diesem Zeitraum erneut Schritt d) durchgeführt werden, optional mehrmals nach Warten eines bestimmten Zeitraums.
  • Der eingesetzte Katalysator kann in einer Menge von 1-10 g/l in der Flüssigkeit enthalten sein.
  • Ferner kann der eingesetzte Katalysator ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Platin-Zinn-Katalysator, Aluminiumoxid-Katalysator und Kombinationen hiervon.
  • Erfindungsgemäß weist der eingesetzte Katalysator eine Partikelgröße von maximal 1 mm, bevorzugt maximal 0.1 mm, auf. Die Partikelgröße bezieht sich auf eine über optische Mikroskopie bestimmte Partikelgröße. Kleinere Partikel sind bevorzugt, da sie im Verhältnis zu ihrer Masse eine größere Oberfläche für die Katalyse exponieren, d.h. eine bestimmte Oberfläche für die Katalyse mit einer geringeren Masse erreicht werden kann als bei größeren Partikeln ebenso wie eine effektivere Injektion sowie einen effektiveren Transport in der Lagerstätte sicherstellen. Kleinere Partikel erlauben damit eine ökonomischere sowie technisch vorteilhaftere Durchführung des Verfahrens.
  • Die in Schritt a) eingesetzte Flüssigkeit kann mit einem Druck im Bereich von 20 bis 350 bar, bevorzugt 25 bis 300 bar, injiziert werden. Die Injektionsdrücke bestimmen sich der Regel endogen, d.h. eine Injektion unter dem Druck des Porenfluides ist physikalisch nicht möglich und eine Injektion über der kleinsten Hauptnormalspannung würde einen ungewollten Frac erzeugen.
  • Ferner kann die in Schritt a) eingesetzte Flüssigkeit in einer Menge injiziert werden, die 5 bis 10 % eines Porenvolumens des Kohlenwasserstoffreservoirs entspricht, wobei das Porenvolumen des Kohlenwasserstoffreservoirs bevorzugt aus bekannten Informationen über einen Aufbau des Kohlenwasserstoffreservoirs ermittelt werden kann.
  • Das in Schritt b) eingesetzte Fluid kann Sauerstoff in einem Anteil von 5-95 Vol.- %, bezogen auf das Gesamtvolumen des Fluids enthalten. Bevorzugt handelt es sich bei dem Fluid um ein Gas, besonders bevorzugt um Luft. Luft hat den Vorteil, dass sie kostengünstig in der Verwendung ist.
  • Das in Schritt b) eingesetzte Fluid kann mit einem Druck im Bereich von 20 bis 350 bar, bevorzugt 25 bis 300 bar, injiziert werden.
  • Ferner kann das in Schritt b) eingesetzte Fluid in einer Menge injiziert werden, die dazu geeignet ist, eine Temperatur in einem Innenraum des Kohlenwasserstoffreservoirs auf einem Wert im Bereich von 200 °C bis 500 °C, bevorzugt auf einen Wert im Bereich von 250 °C bis 450 °C, besonders bevorzugt auf einem Wert im Bereich von 300 °C bis 400 °C, zu halten. Eine Temperatur von < 200 °C ist nachteilig, da eine Temperatur in diesem Bereich keine effiziente Aktivierung der Kohlenwasserstoffe zur Bildung von Wasserstoff ermöglicht sowie die Kondensation diverser Komponenten droht und eine Temperatur von > 500 °C ist nachteilig, da bei einer Temperatur in diesem Bereichsich die Gleichgewichte der besonders relevanten Gasphasenreaktionen verschieben und damit die Bildungsbedingungen für Wasserstoff nicht mehr gegeben sind. Ein Temperaturbereich von 250 °C bis 450 °C, noch besser 300 °C bis 400 °C ist ideal für eine effiziente Bildung von Wasserstoff. Die Temperatur wird in dem Verfahren besonders bevorzugt auf einem Wert in diesem Bereich gehalten, indem die Temperatur des Kohlenwasserstoffreservoirs über einen Temperatursensor erfasst wird oder indem die Menge an Fluid aus bekannten Informationen über eine Menge und Art an Kohlenwasserstoffen im Kohlenwasserstoffreservoir ermittelt wird.
  • Das mindestens eine erste Bohrloch und/oder mindestens eine zweite Bohrloch im Kohlenwasserstoffreservoir kann/können zumindest bereichsweise vertikal angeordnet sein oder werden, wobei sich die vertikale Anordnung auf eine Anordnung entlang der Schwerkraft bezieht und wobei mit einer vertikalen Anordnung eine Anordnung gemeint ist, die von einer streng vertikalen Anordnung in einem maximalen Winkel von 20° abweicht.
  • Ferner kann das mindestens eine erste Bohrloch und/oder mindestens eine zweite Bohrloch im Kohlenwasserstoffreservoir zumindest bereichsweise horizontal angeordnet sein oder werden, wobei sich die horizontale Anordnung auf eine Anordnung senkrecht zur Schwerkraft bezieht und wobei mit einer horizontalen Anordnung eine Anordnung gemeint ist, die von einer streng horizontalen Anordnung in einem maximalen Winkel von 20° abweicht.
  • Vor der Durchführung von Schritt d) kann das mindestens eine erste Bohrloch und/oder das mindestens eine zweite Bohrloch (bevorzugt alle Bohrlöcher des Kohlenwasserstoffreservoirs) verschlossen werden. Es ist möglich, dass mit der Förderung von Wasserstoff-haltigem Gas dann erst nach einer Wartezeit von mindestens drei Tagen, bevorzugt drei Tagen bis drei Monaten, begonnen wird. Ferner ist es möglich, dass mit der Förderung von Wasserstoff-haltigem Gas erst nach einer Abkühlung des Reservoirs auf eine Temperatur von maximal 20°C über der Kondensationstemperatur von mindestens einem Fluid im Kohlenwasserstoffreservoir begonnen wird, wobei das mindestens eine Fluid bevorzugt Wasser enthält oder daraus besteht.
  • Die Gewinnung von Wasserstoff aus dem Wasserstoff-haltigen Gas kann einen der folgenden Schritte umfassen oder daraus bestehen:
    • Gefördertes Wasserstoff-haltiges Gas wird in einem katalytischen oder nicht-katalytischen Prozess des Steam-Reforming und der Wassergas-Shift-Reaktionen reagiert, wobei hierbei entstehendes CO2 bevorzugt in das mindestens eine erste Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs und/oder in mindestens ein zweites Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs injiziert wird; oder
    • Gefördertes Wasserstoff-haltiges Gas wird durch mindestens einen Wasserstofffilter geleitet, wobei der mindestens eine Wasserstofffilter bevorzugt in dem mindestens einen ersten und/oder in dem mindestens einen zweiten Bohrloch angeordnet ist, insbesondere an einem Kohlenwasserstoffreservoir-seitigen Ende davon.
  • In dem Verfahren kann nach dem Injizieren der Flüssigkeit und des Fluids eine Mischung aus Wasserdampf und Kohlenmonoxid in das mindestens eine erste und/oder in das mindestens eine Bohrloch injiziert werden.
  • Ferner kann in dem Verfahren das mindestens eine erste Bohrloch und/oder das mindestens eine zweite Bohrloch für eine selektive Injektion und/oder eine selektive Produktion angesteuert werden.
  • Darüber hinaus kann in dem Verfahren mindestens ein Anteil des geförderten Wasserstoff-haltigen Gases für eine Methanolsynthese genutzt werden.
  • Abgesehen davon können in dem Verfahren bei der Gewinnung von Wasserstoff anfallenden Stoffe zur Wärmegewinnung und/oder Stromgewinnung genutzt werden.
  • Zudem können in dem Verfahren Abgase von Kraftwerken und/oder anderen Oberflächenprozessen in das mindestens eine erste Bohrloch und/oder das mindestens eine zweite Bohrloch injiziert werden.
  • Erfindungsgemäß wird ferner eine Anlage zur Gewinnung von Wasserstoff aus einem Kohlenwasserstoffreservoir bereitgestellt, aufweisend oder bestehend aus:
    1. a) eine Flüssigkeitsquelle mit einer Flüssigkeit, die Wasser und mindestens einen Katalysator enthält oder daraus besteht, wobei der Katalysator geeignet ist, eine Bildung von Wasserstoff zumindest aus Verbindungen zu katalysieren, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Verbindungen, die durch eine Verbrennung von Kohlenwasserstoffen entstehen, Kohlenwasserstoffen und Kombinationen hiervon und wobei der Katalysator eine Partikelgröße von maximal 1 mm aufweist, wobei sich die Partikelgröße auf eine über optische Mikroskopie bestimmte Partikelgröße bezieht;
    2. b) eine Fluidquelle mit einem Fluid (z.B. einem Gas und/oder einer Flüssigkeit), das ein Oxidationsmittel (z.B. Sauerstoff) enthält oder daraus besteht;
    3. c) ein Fördermittel, das dazu geeignet ist, nacheinander Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsquelle und Fluid aus der Fluidquelle in mindestens ein erstes Bohrloch und/oder mindestens ein zweites Bohrloch eines Kohlenwasserstoffreservoirs zu injizieren;
    4. d) optional einen Zünder, der dazu geeignet ist, ein Kohlenwasserstoffreservoirs zu zünden, wobei der Zünder ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus elektrischer Zünder, chemischer Zünder, thermischer Zünder und Kombinationen hiervon;
    5. e) ein Mittel zur Förderung von Wasserstoff-haltigem Gas über das mindestens eine erstes Bohrloch und/oder über das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs;
    6. f) ein Mittel zu Gewinnung von Wasserstoff aus Wasserstoff-haltigem Gas;
    7. g) optional eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, die Anlage zu steuern, Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsquelle in das mindestens eine erste Bohrloch und/oder in das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs zu injizieren, Fluid aus der Fluidquelle in das mindestens eine erste Bohrloch und/oder in das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs zu injizieren, nach einem Zünden des Kohlenwasserstoffreservoirs ein Wasserstoff-haltiges Gas über das mindestens eine erste Bohrloch und/oder über das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs zu fördern und Wasserstoff aus dem Wasserstoff-haltigen Gas zu gewinnen.
  • Die erfindungsgemäße Anlage hat den Vorteil, dass es aufgrund des Katalysators in der Flüssigkeit der Flüssigkeitsquelle zu einer effizienteren Wasserstoffbildung im Kohlenwasserstoffreservoir kommen kann und mehr Wasserstoff pro Zeiteinheit aus dem Kohlenwasserstoffreservoir gewonnen werden kann. Die Eignung des Fördermittels zur Injektion von Wasser und Fluid nacheinander erhöht die Wirksamkeit des Katalysators, d.h. für eine maximale Effizienz kann der Katalysator durch das Fördermittel zunächst über Wasser als Träger des Katalysators in das Kohlenwasserstoffreservoir eingebracht werden und anschließend über die Förderung des Fluids durch das Fördermittel mit den entstehenden Gasen und/oder dem Oxidationsmittel (z.B. Sauerstoff) in Kontakt gebracht werden, um eine Bildung von Wasserstoff aus Kohlenwasserstoffen zu katalysieren. Die Anlage ähnelt damit durch die sukzessive Injektion von Wasser und Gas einer Nassverbrennungsanlage („wet combustion system“).
  • Die Steuereinheit der Anlage kann konfiguriert sein, das Fördermittel dergestalt zu steuern, dass nach einem Zünden des Kohlenwasserstoffreservoirs mindestens einmal, bevorzugt mehrmals, wiederholt nacheinander Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsquelle und Fluid aus der Fluidquelle in das mindestens eine erste Bohrloch und/oder in das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs injiziert wird, bevor Wasserstoff-haltiges Gas über das mindestens eine erstes Bohrloch und/oder über das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs gefördert wird.
  • Ferner kann die Steuereinheit der Anlage konfiguriert sein, das Fördermittel dergestalt zu steuern, dass mindestens einmal, bevorzugt mehrmals, wiederholt Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsquelle in das mindestens eine erste Bohrloch und/oder in das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs injiziert wird, Fluid aus der Fluidquelle in das mindestens eine erste Bohrloch und/oder in das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs injiziert wird, nach Zünden des Kohlenwasserstoffreservoirs Wasserstoff-haltiges Gas über das mindestens eine erstes Bohrloch und/oder über das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs gefördert wird und Wasserstoff aus dem Wasserstoff-haltigen Gas gewonnen wird.
  • Abgesehen davon kann die Steuereinheit der Anlage konfiguriert sein, das Fördermittel dergestalt zu steuern, dass nachdem Wasserstoff-haltiges Gas über das mindestens eine erstes Bohrloch und/oder über das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs gefördert wurde, ein bestimmter Zeitraum gewartet wird und nach diesem Zeitraum erneut Wasserstoff-haltiges Gas über das mindestens eine erstes Bohrloch und/oder über das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs gefördert wird, optional mehrmals nach Warten eines bestimmten Zeitraums.
  • Der Katalysator in der Flüssigkeit der Flüssigkeitsquelle kann in einer Menge von 1 bis 10 g/l in der Flüssigkeit der Flüssigkeitsquelle enthalten sein.
  • Ferner kann der Katalysator in der Flüssigkeit der Flüssigkeitsquelle ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Platin-Zinn-Katalysator, Aluminiumoxid-Katalysator und Kombinationen hiervon.
  • Erfindungsgemäß weist der Katalysator in der Flüssigkeit der Flüssigkeitsquelle eine Partikelgröße von maximal 1 mm, bevorzugt maximal 0.1 mm, auf. Die Partikelgröße bezieht sich auf eine über optische Mikroskopie bestimmte Partikelgröße.
  • Die Steuereinheit kann konfiguriert sein, das Fördermittel zu veranlassen, die Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsquelle mit einem Druck im Bereich von 20 bis 350 bar, bevorzugt 25 bis 300 bar, zu injizieren.
  • Ferner kann die Steuereinheit konfiguriert sein, das Fördermittel zu veranlassen, die Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsquelle in einer Menge zu injizieren, die 5 bis 10 % eines Porenvolumens des Kohlenwasserstoffreservoirs entspricht, wobei das Porenvolumen des Kohlenwasserstoffreservoirs bevorzugt aus bekannten Informationen über einen Aufbau des Kohlenwasserstoffreservoirs ermittelt wird.
  • Das Fluid der Fluidquelle kann Sauerstoff in einem Anteil von 5-95 Vol.-%, bezogen auf das Gesamtvolumen des Fluids enthalten. Bevorzugt handelt es sich bei dem Fluid um ein Gas, besonders bevorzugt um Luft. Die Fluidquelle kann die Umgebung der Anlage sein oder kann ein Fluidtank sein. Der Fluidtank kann beispielsweise (komprimierte) Luft enthalten. Die Fluidquelle kann auch ein Behälter sein, in dem ein chemischer, gaserzeugender Prozess abläuft und/oder kann ein Kraftwerk sein.
  • Die Steuereinheit kann konfiguriert sein, das Fördermittel zu veranlassen, das Fluid aus der Fluidquelle mit einem Druck im Bereich von 20 bis 350 bar, bevorzugt 25 bis 300 bar, zu injizieren.
  • Ferner kann die Steuereinheit konfiguriert sein, das Fördermittel zu veranlassen, das Fluid aus der Fluidquelle in einer Menge zu injizieren, die dazu geeignet ist, eine Temperatur in einem Innenraum des Kohlenwasserstoffreservoirs auf einem Wert im Bereich von 200 °C bis 500 °C, bevorzugt auf einen Wert im Bereich von 250 °C bis 450 °C, besonders bevorzugt auf einem Wert im Bereich von 300 °C bis 400 °C zu halten. Die Steuereinheit ist besonders bevorzugt konfiguriert, die Temperatur auf diesem Wert zu halten, indem die Steuereinheit die Temperatur des Kohlenwasserstoffreservoirs über einen Temperatursensor erfasst oder indem die Steuereinheit die Menge an Fluid und/oder Flüssigkeit aus bekannten Informationen über eine Menge und Art an Kohlenwasserstoffen im Kohlenwasserstoffreservoir ermittelt (z.B. bei Schwerölen 50 bis 100 Mol Sauerstoff je Mol Schweröl, bei Leichteren Ölen 20 bis 50 Mol Sauerstoff je Mol Leichtöl). Die Temperatur lässt sich sowohl über die Fluid- als auch Wasserinjektionen steuern, Wasser kühlt dabei in der Regel nur ab.
  • Die Anlage kann das mindestens eine erste Bohrloch und/oder das mindestens eine zweite Bohrloch im Kohlenwasserstoffreservoir umfassen.
  • Das mindestens eine erste Bohrloch und/oder mindestens eine zweite Bohrloch im Kohlenwasserstoffreservoir kann/können zumindest bereichsweise vertikal angeordnet sein, wobei sich die vertikale Anordnung auf eine Anordnung entlang der Schwerkraft bezieht und wobei mit einer vertikalen Anordnung eine Anordnung gemeint ist, die von einer streng vertikalen Anordnung in einem maximalen Winkel von 20° abweicht.
  • Ferner kann/können das mindestens eine erste Bohrloch und/oder mindestens eine zweite Bohrloch im Kohlenwasserstoffreservoir zumindest bereichsweise horizontal angeordnet sein, wobei sich die horizontale Anordnung auf eine Anordnung senkrecht zur Schwerkraft bezieht und wobei mit einer horizontalen Anordnung eine Anordnung gemeint ist, die von einer streng horizontalen Anordnung in einem maximalen Winkel von 20° abweicht. Die horizontale Anordnung ist vorteilhaft, da sie eine effizientere Gewinnung von Wasserstoff ermöglicht.
  • Die Steuereinheit kann konfiguriert sein, zu veranlassen, dass vor der Gewinnung von Wasserstoff-haltigem Gas das mindestens eine erste Bohrloch und/oder das mindestens eine zweite Bohrloch (bevorzugt alle Bohrlöcher des Kohlenwasserstoffreservoirs) verschlossen wird. Die Steuereinheit kann ferner konfiguriert sein, mit der Förderung von Wasserstoff-haltigem Gas erst nach einer Wartezeit von mindestens drei Tagen, bevorzugt drei Tagen bis drei Monaten, zu beginnen. Ferner kann die Steuereinheit konfiguriert sein, mit der Förderung von Wasserstoff-haltigem Gas erst nach einer Abkühlung des Reservoirs auf eine Temperatur von maximal 20°C über der Kondensationstemperatur von mindestens einem Fluid im Kohlenwasserstoffreservoir zu beginnen, wobei das mindestens eine Fluid bevorzugt Wasser enthält oder daraus besteht.
  • Das Mittel zur Gewinnung von Wasserstoff aus Wasserstoff-haltigem Gas kann dazu geeignet sein, gefördertes Wasserstoff-haltiges Gas in einem katalytischen oder nicht-katalytischen Prozess des Steam-Reforming und der Wasser-gas-Shift-Reaktionen zu reagieren, wobei die Anlage bevorzugt konfiguriert ist, hierbei entstehendes CO2 in das mindestens eine erste Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs und/oder in mindestens ein zweites Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs zu injizieren.
  • Ferner kann das Mittel zur Gewinnung von Wasserstoff aus Wasserstoff-haltigem Gas mindestens einen Wasserstofffilter enthalten oder daraus bestehen, wobei der mindestens eine Wasserstofffilter bevorzugt in dem mindestens einen ersten und/oder in dem mindestens einen zweiten Bohrloch angeordnet ist, insbesondere an einem Kohlenwasserstoffreservoir-seitigen Ende davon.
  • Die Anlage kann dazu geeignet sein, nach dem Injizieren der Flüssigkeit und des Fluids eine Mischung aus Wasserdampf und Kohlenmonoxid in das mindestens eine erste und/oder in das mindestens eine Bohrloch zu injizieren.
  • Die Anlage kann dazu geeignet sein, bevorzugt die Steuereinheit der Anlage kann dazu konfiguriert sein, das mindestens eine erste Bohrloch und/oder das mindestens eine zweite Bohrloch für eine selektive Injektion und/oder eine selektive Produktion anzusteuern.
  • Die Anlage kann dazu geeignet sein, mindestens einen Anteil des geförderten Wasserstoff-haltigen Gases für eine Methanolsynthese zu nutzen. Dadurch kann die notwenige Reinjektionsmenge reduziert werden.
  • Zudem kann die Anlage dazu geeignet sein, bei der Wasserstoffgewinnung anfallende Stoffe zur Wärmegewinnung und/oder Stromgewinnung zu nutzen.
  • Abgesehen davon kann die Anlage dazu geeignet sein, Abgase von Kraftwerken und/oder anderen Oberflächenprozessen in das mindestens eine erste Bohrloch und/oder das mindestens eine zweite Bohrloch zu injizieren. Nach der Vergasung weist das Kohlenwasserstoffreservoir gute fließtechnische Eigenschaften für künftige Injektionen auf. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Ausbeute an Wasserstoff (und auch Methan) gesteigert werden kann und unerwünschte Abgase von Kraftwerken und/oder anderen Oberflächenprozessen im Kohlenwasserstoffreservoir gespeichert werden können.
  • Die erfindungsgemäße Anlage ist bevorzugt dazu ausgestaltet, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Die Steuereinheit der Anlage kann konfiguriert sein, eine Durchführung der hierfür erforderlichen Schritte zu veranlassen.
  • Es wird die Verwendung der erfindungsgemäßen Anlage zur Gewinnung von Wasserstoff aus einem Kohlenwasserstoffreservoir vorgeschlagen.
  • Anhand der nachfolgenden Figuren und des nachfolgenden Beispiels soll der erfindungsgemäße Gegenstand näher erläutert werden, ohne diesen auf die hier gezeigten, spezifischen Ausgestaltungsformen einschränken zu wollen.
  • 1 zeigt schematisch ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem über ein erstes Bohrloch 2 (genannt: „Injektor“) in eine Ölzone 5 eines Kohlenwasserstoffreservoirs 1 eine Flüssigkeit, die Wasser und mindestens einen Katalysator enthält oder daraus besteht, injiziert wird und anschließend über das erste Bohrloch 2 (genannt: „Injektor“) ein Gas in eine Ölzone 5 des Kohlenwasserstoffreservoirs 1 injiziert wird, das Sauerstoff enthält oder daraus besteht. Nach einem Zünden des Kohlenwasserstoffreservoirs (z.B. mit einem Zünder) verbrennt ein Teil des Öls und aus den dadurch induzierten Reaktionen entsteht in der Ölzone 5 ein Wasserstoff-haltiges Gas, der über das zweite Bohrloch 3 (genannt: „Producer“) gewonnen werden kann. Das erste Bohrloch 2 und das zweite Bohrloch 3 sind hierbei horizontal in der Ölzone 5 des Kohlenwasserstoffreservoirs 1 angeordnet, was eine bessere Erschließung des Kohlenwasserstoffreservoirs 1 erlaubt, d.h. eine effizientere Gewinnung von Wasserstoff ermöglicht.
  • 2 zeigt schematisch ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem über ein erstes Bohrloch 2 (genannt: „Injektor“) und ein zweites Bohrloch 3 (genannt: „Injektor“) in eine Ölzone 5 eines Kohlenwasserstoffreservoirs 1 eine Flüssigkeit, die Wasser und mindestens einen Katalysator enthält oder daraus besteht, injiziert wird und anschließend über die gleichen beiden Bohrlöcher 2, 3 ein Oxidationsmittel in die Ölzone 5 des Kohlenwasserstoffreservoirs 1 injiziert wird, das Sauerstoff enthält oder daraus besteht. Nach einem Zünden des Kohlenwasserstoffreservoirs 1 (z.B. mit einem Zünder) entsteht in der Ölzone 5 Wasserstoff, der über ein weiteres Bohrloch 4 (genannt: „Producer“) gewonnen werden kann. Das erste Bohrloch 2, das zweite Bohrloch 3 und das weitere Bohrloch 4 sind hierbei vertikal in der Ölzone 5 des Kohlenwasserstoffreservoirs 1 angeordnet. Die bei der vertikalen Anordnung etwas schlechtere Erschließung des Kohlenwasserstoffreservoirs 1 als bei der horizontalen Anordnung wird dadurch kompensiert, dass ein zweites Bohrloch 3 vorhanden ist und in die Ölzone des Kohlenwasserstoffreservoirs vordringt.
  • 3 zeigt schematisch ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem über ein erstes Bohrloch 2 (hier: „Injektor und Producer“) in eine Ölzone 5 eines Kohlenwasserstoffreservoirs 1 eine Flüssigkeit, die Wasser und mindestens einen Katalysator enthält oder daraus besteht, injiziert wird und anschließend über das erste Bohrloch 2 ein Oxidationsmittel in eine Ölzone 5 eines Kohlenwasserstoffreservoirs 1 injiziert wird, das Sauerstoff enthält oder daraus besteht. Nach einem Zünden des Kohlenwasserstoffreservoirs 1 (z.B. mit einem Zünder) entsteht in der Ölzone 5 Wasserstoff, der über das erste Bohrloch 2 gewonnen werden kann. Das erste Bohrloch 2 ist dabei vertikal in der Lagerstätte angeordnet.
  • Beispiel - Verfahren zur Gewinnung von Wasserstoff aus einem Kohlenwasserstoffreservoir
  • Im Folgenden wird ein Anwendungsbeispiel zu einer ausgeförderten Erdöllagerstätte gegeben. Dabei wird eine Bohrungskomplettierung der in 1 gezeigten Variante angenommen.
  • Die folgenden Schritte wären dann erforderlich:
    1. 1. Injizieren einer Flüssigkeit, die Wasser und mindestens einen Katalysator enthält oder daraus besteht, in mindestens ein erstes Bohrloch und/oder mindestens ein zweites Bohrloch eines Kohlenwasserstoffreservoirs. Die optimale Flüssigkeitsmenge (d.h. Wassermenge) für die Reaktionen sowie der örtlichen Verteilung der Wärmemenge kann vorher berechnet werden. Hierfür ist ein Aufbau eines digitalen Abbilds („Zwillings“) des Kohlenwasserstoffreservoirs vorteilhaft. Notwendig ist ein Wasservolumen, das ca. 5-10% der Porosität des Kohlenwasserstoffreservoirs (d.h. des Gasvolumens des Kohlenwasserstoffreservoirs) entspricht. Je nach Reaktionsregime kann auch eine Justierung des Katalysatortyps (Körnungsgröße, chemische Zusammensetzung) notwendig sein.
    2. 2. Injizieren eines Fluids (z.B. eines Gases), das Sauerstoff enthält oder daraus besteht, in das mindestens eine erste Bohrloch und/oder das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs. Die nötige Fluidmenge (d.h. Sauerstoffmenge), um eine bestimmte Wärmemenge (über Oxidationswärme) zu erzeugen, kann vorher berechnet werden. Notwendig ist ein Erreichen von mind. 250°C, allerdings besser 300-400°C. Die nötige Fluidmenge kann anhand der Molmenge des Öls und der Molekülgröße des Öls in dem Kohlenwasserstoffreservoir abgeschätzt werden. Hierfür ist vorteilhaft, falls bekannt ist, in welcher Menge das Kohlenwasserstoffreservoir Schweröl und Leichtöl enthält. Bei Schwerölen sind dabei ca. 50-100 Mol Sauerstoff je Mol Schweröl sinnvoll, bei leichteren Ölen sind auch 20-50 Mol Sauerstoff je Mol zu verbrennendem Leichtöl möglich.
    3. 3. Zünden des Kohlenwasserstoffreservoirs durch
      • i) Warten bis zur Selbstzündung des Kohlenwasserstoffreservoirs; oder
      • ii) Temperierung des Fluids auf eine Temperatur, die gleich oder größer einer Zündtemperatur des Kohlenwasserstoffreservoirs ist; oder
      • iii) Zugabe eines Zünders in das mindestens eine erste Bohrloch und/oder in das mindestens eine zweite Bohrloch, wobei der Zünder ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus elektrischer Zünder, chemische Zünder, thermischer Zünder und Kombinationen hiervon .
    4. 4. Fördern von Wasserstoff-haltigem Gas über das mindestens eine erste und/oder mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs und Gewinnung von Wasserstoff aus dem Wasserstoff-haltigen Gas. Um ideale Ergebnisse zu erreichen, kann es sinnvoll sein, die Gasphasenreaktionen zunächst in-situ ablaufen zu lassen und die Gewinnung von Wasserstoff zeitlich zu verzögern. Dafür muss die Produktionsbohrung zunächst verschlossen bleiben. Ein Öffnungszeitpunkt, d.h. der Zeitpunkt der Gewinnung von Wasserstoff, und die Fließmenge können beispielsweise anhand von Simulationen bestimmt werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Kohlenwasserstoffreservoir;
    2
    erstes Bohrloch;
    3
    zweites Bohrloch;
    4
    weiteres Bohrloch;
    5
    Ölzone;
    6
    Wasserzone; und
    7
    Caprock bzw. abdichtendes Gestein des Kohlenwasserstoffreservoirs.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Gewinnung von Wasserstoff aus einem Kohlenwasserstoffreservoir, umfassend die Schritte oder bestehend aus den Schritten: a) Injizieren einer Flüssigkeit, die Wasser und mindestens einen Katalysator enthält oder daraus besteht, in mindestens ein erstes Bohrloch und/oder in mindestens ein zweites Bohrloch eines Kohlenwasserstoffreservoirs, wobei der Katalysator geeignet ist, eine Bildung von Wasserstoff zumindest aus Verbindungen zu katalysieren, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Verbindungen, die durch eine Verbrennung von Kohlenwasserstoffen entstehen, Kohlenwasserstoffen und Kombinationen hiervon und wobei der Katalysator eine Partikelgröße von maximal 1 mm aufweist, wobei sich die Partikelgröße auf eine über optische Mikroskopie bestimmte Partikelgröße bezieht; b) Injizieren eines Fluids, das ein Oxidationsmittel enthält oder daraus besteht, nach Schritt a) in das mindestens eine erste Bohrloch und/oder das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs; c) Zünden des Kohlenwasserstoffreservoirs durch i) Warten bis zur Selbstzündung des Kohlenwasserstoffreservoirs; oder ii) Temperierung des Fluids aus Schritt b) auf eine Temperatur, die gleich oder größer einer Zündtemperatur des Kohlenwasserstoffreservoirs ist; oder iii) Zugabe eines Zünders in das mindestens eine erste Bohrloch und/oder in das mindestens eine zweite Bohrloch, wobei der Zünder ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus elektrischer Zünder, chemische Zünder, thermischer Zünder und Kombinationen hiervon; d) Förderung von Wasserstoff-haltigem Gas über das mindestens eine erste Bohrloch und/oder über das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs; und e) Gewinnung von Wasserstoff aus dem Wasserstoff-haltigen Gas.
  2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass i) nach der Durchführung von Schritt c) die Schritte a) und b) mindestens einmal, bevorzugt mehrmals, wiederholt werden, bevor Schritt d) durchgeführt wird; oder ii) die Schritte a) bis e) mindestens einmal, optional mehrmals, wiederholt werden; oder iii) nach Schritt d) einen bestimmten Zeitraum gewartet wird und nach diesem Zeitraum erneut Schritt d) durchgeführt wird, optional mehrmals nach Warten eines bestimmten Zeitraums.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator i) in einer Menge von 0,1 bis 10 g/l in der Flüssigkeit enthalten ist; und/oder ii) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Platin-Zinn-Katalysator, Aluminiumoxid-Katalysator und Kombinationen hiervon; und/oder iii) eine Partikelgröße von maximal 0.1 mm aufweist, wobei sich die Partikelgröße auf eine über optische Mikroskopie bestimmte Partikelgröße bezieht.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit in Schritt a) i) mit einem Druck im Bereich von 20 bis 350 bar, bevorzugt 25 bis 300 bar, injiziert wird; und/oder ii) in einer Menge injiziert wird, die 5 bis 10 % eines Porenvolumens des Kohlenwasserstoffreservoirs entspricht, wobei das Porenvolumen des Kohlenwasserstoffreservoirs bevorzugt aus bekannten Informationen über einen Aufbau des Kohlenwasserstoffreservoirs ermittelt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid in Schritt b) i) mit einem Druck im Bereich von 20 bis 350 bar, bevorzugt 25 bis 300 bar, injiziert wird; und/oder ii) in einer Menge injiziert wird, die dazu geeignet ist, eine Temperatur in einem Innenraum des Kohlenwasserstoffreservoirs auf einem Wert im Bereich von 200 °C bis 500 °C, bevorzugt auf einen Wert im Bereich von 250 °C bis 450 °C, besonders bevorzugt auf einem Wert im Bereich von 300 °C bis 400 °C zu halten, wobei die Temperatur besonders bevorzugt auf diesem Wert gehalten wird, indem die Temperatur des Kohlenwasserstoffreservoirs über einen Temperatursensor erfasst wird oder indem die Menge an Fluid aus bekannten Informationen über eine Menge und Art an Kohlenwasserstoffen im Kohlenwasserstoffreservoir ermittelt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine erste Bohrloch und/oder mindestens eine zweite Bohrloch im Kohlenwasserstoffreservoir zumindest bereichsweise i) vertikal angeordnet ist oder wird, wobei sich die vertikale Anordnung auf eine Anordnung entlang der Schwerkraft bezieht und wobei mit einer vertikalen Anordnung eine Anordnung gemeint ist, die von einer streng vertikalen Anordnung in einem maximalen Winkel von 20° abweicht; und/oder ii) horizontal angeordnet ist oder wird, wobei sich die horizontale Anordnung auf eine Anordnung senkrecht zur Schwerkraft bezieht und wobei mit einer horizontalen Anordnung eine Anordnung gemeint ist, die von einer streng horizontalen Anordnung in einem maximalen Winkel von 20° abweicht.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Durchführung von Schritt d) das mindestens eine erste Bohrloch und/oder das mindestens eine zweite Bohrloch verschlossen wird und mit der Förderung von Wasserstoff-haltigem Gas erst nach i) einer Wartezeit von mindestens drei Tagen, bevorzugt drei Tagen bis drei Monaten, begonnen wird; und/oder ii) einer Abkühlung des Reservoirs auf eine Temperatur von maximal 20°C über der Kondensationstemperatur von mindestens einem Fluid im Kohlenwasserstoffreservoir begonnen wird, wobei das mindestens eine Fluid bevorzugt Wasser enthält oder daraus besteht.
  8. Anlage zur Gewinnung von Wasserstoff aus einem Kohlenwasserstoffreservoir, aufweisend oder bestehend aus: a) eine Flüssigkeitsquelle mit einer Flüssigkeit, die Wasser und mindestens einen Katalysator enthält oder daraus besteht, wobei der Katalysator geeignet ist, eine Bildung von Wasserstoff zumindest aus Verbindungen zu katalysieren, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Verbindungen, die durch eine Verbrennung von Kohlenwasserstoffen entstehen, Kohlenwasserstoffen und Kombinationen hiervon und wobei der Katalysator eine Partikelgröße von maximal 1 mm aufweist, wobei sich die Partikelgröße auf eine über optische Mikroskopie bestimmte Partikelgröße bezieht; b) ein Fluidquelle mit einem Fluid, das ein Oxidationsmittel enthält oder daraus besteht; c) ein Fördermittel, das dazu geeignet ist, nacheinander Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsquelle und Fluid aus der Fluidquelle in mindestens ein erstes Bohrloch und/oder mindestens ein zweites Bohrloch eines Kohlenwasserstoffreservoirs zu injizieren; d) optional einen Zünder, der dazu geeignet ist, ein Kohlenwasserstoffreservoirs zu zünden, wobei der Zünder ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus elektrischer Zünder, chemischer Zünder, thermischer Zünder und Kombinationen hiervon; e) ein Mittel zur Förderung von Wasserstoff-haltigem Gas über das mindestens eine erstes Bohrloch und/oder über das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs; f) ein Mittel zu Gewinnung von Wasserstoff aus Wasserstoff-haltigem Gas; g) optional eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, die Anlage zu steuern, Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsquelle in das mindestens eine erste Bohrloch und/oder in das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs zu injizieren, Fluid aus der Fluidquelle in das mindestens eine erste Bohrloch und/oder in das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs zu injizieren, nach einem Zünden des Kohlenwasserstoffreservoirs ein Wasserstoff-haltiges Gas über das mindestens eine erste Bohrloch und/oder über das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs zu fördern und Wasserstoff aus dem Wasserstoff-haltigen Gas zu gewinnen.
  9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit konfiguriert ist, das Fördermittel dergestalt zu steuern, dass i) nach einem Zünden des Kohlenwasserstoffreservoirs mindestens einmal, bevorzugt mehrmals, wiederholt nacheinander Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsquelle und Fluid aus der Fluidquelle in das mindestens eine erste Bohrloch und/oder in das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs injiziert wird, bevor Wasserstoff-haltiges Gas über das mindestens eine erste Bohrloch und/oder über das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs gefördert wird; oder ii) mindestens einmal, bevorzugt mehrmals, wiederholt Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsquelle in das mindestens eine erste Bohrloch und/oder in das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs injiziert wird, Fluid aus der Fluidquelle in das mindestens eine erste Bohrloch und/oder in das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs injiziert wird, nach Zünden des Kohlenwasserstoffreservoirs Wasserstoff-haltiges Gas über das mindestens eine erstes Bohrloch und/oder über das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs gefördert wird und Wasserstoff aus dem Wasserstoff-haltigen Gas gewonnen wird; oder iii) nachdem Wasserstoff-haltiges Gas über das mindestens eine erstes Bohrloch und/oder über das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs gefördert wurde, einen bestimmten Zeitraum gewartet wird und nach diesem Zeitraum erneut Wasserstoff-haltiges Gas über das mindestens eine erstes Bohrloch und/oder über das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs gefördert wird, optional mehrmals nach Warten eines bestimmten Zeitraums.
  10. Anlage nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator i) in einer Menge von 1-10 g/l in der Flüssigkeit der Flüssigkeitsquelle enthalten ist; und/oder ii) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Platin-Zinn-Katalysator, Aluminiumoxid-Katalysator und Kombinationen hiervon; und/oder iii) eine Partikelgröße von maximal 0.1 mm, aufweist, wobei sich die Partikelgröße auf eine über optische Mikroskopie bestimmte Partikelgröße bezieht.
  11. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit konfiguriert ist, das Fördermittel zu veranlassen, die Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsquelle i) mit einem Druck im Bereich von 20 bis 350 bar, bevorzugt 25 bis 300 bar, zu injizieren; und/oder ii) in einer Menge zu injizieren, die 5 bis 10 % eines Porenvolumens des Kohlenwasserstoffreservoirs entspricht, wobei das Porenvolumen des Kohlenwasserstoffreservoirs bevorzugt aus bekannten Informationen über einen Aufbau des Kohlenwasserstoffreservoirs ermittelt wird.
  12. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit konfiguriert ist, das Fördermittel zu veranlassen, das Fluid aus der Fluidquelle i) mit einem Druck im Bereich von 20 bis 350 bar, bevorzugt 25 bis 300 bar, zu injizieren; und/oder ii) in einer Menge zu injizieren, die dazu geeignet ist, eine Temperatur in einem Innenraum des Kohlenwasserstoffreservoirs auf einem Wert im Bereich von 200 °C bis 500 °C, bevorzugt auf einen Wert im Bereich von 250 °C bis 450 °C, besonders bevorzugt auf einem Wert im Bereich von 300 °C bis 400 °C zu halten, wobei die Steuereinheit besonders bevorzugt konfiguriert ist, die Temperatur auf diesem Wert zu halten, indem die Steuereinheit die Temperatur des Kohlenwasserstoffreservoirs über einen Temperatursensor erfasst oder indem die Steuereinheit die Menge an Fluid aus bekannten Informationen über eine Menge und Art an Kohlenwasserstoffen im Kohlenwasserstoffreservoir ermittelt.
  13. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage das mindestens eine erste Bohrloch und/oder das mindestens eine zweite Bohrloch im Kohlenwasserstoffreservoir umfasst, wobei das mindestens eine erste Bohrloch und/oder das mindestens eine zweite Bohrloch im Kohlenwasserstoffreservoir zumindest bereichsweise i) vertikal angeordnet ist, wobei sich die vertikale Anordnung auf eine Anordnung entlang der Schwerkraft bezieht und wobei mit einer vertikalen Anordnung eine Anordnung gemeint ist, die von einer streng vertikalen Anordnung in einem maximalen Winkel von 20° abweicht; oder ii) horizontal angeordnet ist, wobei sich die horizontale Anordnung auf eine Anordnung senkrecht zur Schwerkraft bezieht und wobei mit einer horizontalen Anordnung eine Anordnung gemeint ist, die von einer streng horizontalen Anordnung in einem maximalen Winkel von 20° abweicht.
  14. Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit konfiguriert ist, zu veranlassen, dass vor der Förderung von Wasserstoff-haltigem Gas das mindestens eine erste Bohrloch und/oder das mindestens eine zweite Bohrloch verschlossen wird und mit der Förderung von Wasserstoff-haltigem Gas erst nach i) einer Wartezeit von mindestens drei Tagen, bevorzugt drei Tagen bis drei Monaten, begonnen wird; und/oder ii) einer Abkühlung des Reservoirs auf eine Temperatur von maximal 20°C über der Kondensationstemperatur von mindestens einem Fluid im Kohlenwasserstoffreservoir begonnen wird, wobei das mindestens eine Fluid bevorzugt Wasser enthält oder daraus besteht.
  15. Verwendung der Anlage gemäß einem der Ansprüche 8 bis 14 zur Gewinnung von Wasserstoff aus einem Kohlenwasserstoffreservoir.
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