Es wird ein Verfahren und eine Anlage zur Gewinnung von Wasserstoff aus ei- nem Kohlenwasserstoffreservoir bereitgestellt. Das Verfahren und die Anlage zeichnen sich dadurch aus, dass eine Flüssigkeit, die Wasser und mindestens ein Tensid enthält oder daraus besteht, in mindestens ein erstes Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs injiziert wird, die Bohrlöcher des Kohlenwasserstoffreservoirs verschlossen werden, für einen Zeitraum von mindestens zwei Wochen inkubiert wird und nach einem Öffnen von dem mindestens einen ersten Bohrloch und/oder von mindestens einem zweiten Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs ein Wasserstoff-haltiges Fluid gefördert wird und Wasserstoff aus dem Wasserstoff-haltigen Fluid gewonnen wird. Das Verfahren und die Anlage erlauben eine ökonomische und effiziente Gewinnung von Wasser- Stoff in industriellem Maßstab aus einem Kohlenwasserstoffreservoir, insbesondere aus einer (bereits) ausgeförderten fossilen Kohlenwasserstofflagerstätte. Liu, J.-F. et al. (The diversity of hydrogen-producing microorganisms in a high temperature oil reservoir and its potential role in promoting the in situ process, Applied Environmental Biotechnology, Bd. 2, S. 25-34, 2016) untersuchten wasserstoffproduzierende Mikroorganismen im Produktionswasser eines Ölfeldes sowie Anreicherungskulturen mit Hilfe einer Klonbibliothek auf [FeFe]-Hydro- genase kodierende Gene. Die Ergebnisse zeigten, dass die [FeFe]-Hydrogenase- Gene im Produktionswasser vielfältig sind und zu Bacteroidetes, Firmicutes, Spirochaetes und Unkultivierten gehören. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass wasserstoffproduzierende Mikroorganismen in Öllagerstätten eine positive Rolle bei der Förderung des In-situ-Bioprozesses durch Wasserstoffproduktion spielen können, sobald die üblichen Nährstoffe verfügbar sind.

Veshareh, M. J. et al. (The light in the dark: ln-situ biorefinement of crude oil to hydrogen using typical oil reservoir, International Joural of Hydrogen Energy, Bd. 47, S. 5101-5110, 2022) offenbaren, dass Mikroorganismen wie z.B. Mikroorganismen der Art Pseudothermotoga, die aus Kohlenwasserstofflagerstätten isoliert wurden, in der Lage sind, Kohlenwasserstoffe in H2 umzuwandeln. Es wurde gefunden, dass die Zugabe von Glukose und des nicht-ionischen Tensids Tween 80 die ^-Produktion aus Kohlenwasserstoffen auf das 12-fache steigerte. Die Zugabe von Glukose zur Steigerung der Effizienz der Wasserstoffausbeute hat jedoch den Nachteil, dass das Verfahren gerade bei der Herstellung von Wasserstoff in sehr großen Mengen (d.h. im industriellen Maßstab) sehr teuer und damit unökonomisch wird, da Glukose eine verhältnismäßig teure Energiequelle darstellt. Ferner wird in dieser Publikation nicht angegeben, auf welche Art und Weise Wasserstoff effizient aus einer fossilen (ausgeförderten) Kohlenwasserstofflagerstätte (z.B. einer fossilen ausgereiften Öllagerstätte) gewonnen werden kann.

Die im Stand der Technik beschriebenen Verfahren haben den Nachteil, dass sie nicht sehr ökonomisch sind, d.h. eine wirtschaftliche Herstellung von industriellen Mengen an Wasserstoff aus einer Kohlenwasserstoffquelle nicht möglich ist. Ferner geben die im Stand der Technik bekannten Verfahren nicht an, wie aus einer fossilen (ausgeförderten) Kohlenwasserstofflagerstätte (z.B. einer fossilen ausgereiften Öllagerstätte) auf ökonomische und auch effiziente Art und Weise industriell relevante Mengen an Wasserstoff gewonnen werden kann.

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 ökonomischere und effizientere Gewinnung von Wasserstoff in industriellem Maßstab aus einem Kohlenwasserstoffreservoir, insbesondere aus einer (bereits) ausgeförderten fossilen Kohlenwasserstoffla- gerstätte, 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: a) Nutzen eines Kohlenwasserstoffreservoirs, das eine ölhaltige Zone mit einer beweglichen Wasserphase aufweist, wobei das Kohlenwasserstoffreservoir mindestens ein erstes Bohrloch aufweist, das sich von einer Oberfläche des Kohlenwasserstoffreservoirs bis über einen oberen Bereich der ölhaltigen Zone, bis in einen oberen Bereich der ölhaltigen Zone, oder bis in einen unteren Bereich der ölhaltigen Zone, erstreckt; b) Injizieren einer Flüssigkeit, die Wasser und mindestens ein Tensid enthält oder daraus besteht, in das mindestens eine erste Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs, wobei die Flüssigkeit bei einer Flüssigkeitstemperatur im Bereich von 40 °C bis <120 °C injiziert wird; c) Verschließen von zumindest dem mindestens einen ersten Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs; d) Inkubieren für einen Zeitraum von mindestens zwei Wochen; e) Fördern von Wasserstoff-haltigem Fluid aus dem Kohlenwasserstoffreservoir durch das mindestens eine erste Bohrloch nach einem Öffnen des mindestens einen ersten Bohrlochs, falls sich das mindestens eine erste Bohrloch von der Oberfläche des Kohlenwasserstoffreservoirs bis über den oberen Bereich der ölhaltigen Zone des Kohlenwasserstoffreservoirs erstreckt, und/oder Fördern von Wasserstoff-haltigem Fluid aus dem Kohlenwasserstoffreservoir durch mindestens ein zweites Bohrloch nach einem Öffnen des mindestens einen zweiten Bohrlochs, wobei sich das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs von einer Oberfläche des Kohlenwasserstoffreservoirs bis über einen oberen Bereich der ölhaltigen Zone erstreckt oder bis in einen unteren Bereich der ölhaltigen Zone erstreckt; und f) Gewinnen von Wasserstoff aus dem Wasserstoff-haltigen Fluid.

Das Verfahren hat den Vorteil, dass es eine ökonomische und effiziente Gewinnung von Wasserstoff in industriellem Maßstab aus einem Kohlenwasserstoffreservoir, insbesondere aus einer (bereits) ausgeförderten fossilen Kohlenwasserstofflagerstätte, erlaubt.

Die ökonomische und effiziente Gewinnung von Wasserstoff ergibt sich beispielsweise daraus, dass die injizierte Flüssigkeit mindestens ein Tensid enthält. Das in Wasser dispergierte Öl ermöglicht es Mikroorganismen, die sich in der Wasserphase aufhalten und dazu geeignet sind, Kohlenwasserstoffe in Wasserstoff umzuwandeln, das Öl bzw. die Kohlenwasserstoffe effektiv aufzunehmen und somit auf effiziente Art und Weise Wasserstoff herzustellen.

Ferner kann sich eine ökonomische und effiziente Gewinnung von Wasserstoff daraus ergeben, die Flüssigkeit in einen oberen Bereich der ölhaltigen Zone, (d.h. in einen Gaskappenbereich des Kohlenwasserstoffreservoirs, der durch eine bereits bestehende (primäre) Gaskappe und/oder durch eine während des Verfahrens entstehende (sekundäre) Gaskappe ausgebildet ist bzw. wird) oder bis in einen oberen Bereich der ölhaltigen Zone zu injizieren. Das mindestens eine Tensid im Wasser bewirkt, dass Öl der ölhaltige Zone im injizierten Wasser besser dispergiert wird. Die Ausbildung der Dispersion ist im Falle dieser Injektionsorte effizient, da die injizierte Flüssigkeit über Gravitation einen langen Abschnitt der ölhaltigen Zone passieren muss, bevor sie die das Ende des Kohlenwasserstoffreservoirs oder einen Beginn einer Wasserzone des Kohlenwasserstoffreservoirs erreicht. Da für die effiziente Durchmischung kein zusätzlicher Energieeintrag (z.B. durch Zuführung von Mischenergie) nötig ist, gestaltet sich das Verfahren auch sehr ökonomisch. Abgesehen davon kann die Flüssigkeit in einen unteren Bereich der ölhaltigen Zone injiziert werden, wobei dort eine direkte Durchmischung mit den in dieser Zone befindlichen Kohlenwasserstoffen stattfindet. Bei dieser Alternative ist es vorteilhaft, während dem Injizieren der Flüssigkeit in das mindestens eine erste Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs Fluid durch das eine mindestens eine zweite Bohrloch zu fördern. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass eine bessere Dispersion der injizierten Flüssigkeit vom unteren Bereich der ölhaltige Zone bis in den oberen Bereich der ölhaltigen Zone erreicht wird und die Gewinnung von Wasserstoff effizienter wird.

Das Kohlenwasserstoffreservoir kann ein fossiles Kohlenwasserstoffreservoir sein, d.h. eine Lagerstätte von fossilen Kohlenwasserstoffen, 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 (primären) Gaskappe (z.B. noch nicht ausgeförderte fossile Erdöllagerstätten) sind auch geeignet, da sich das Gas der (primären) Gaskappe über der ölhaltigen Zone des Kohlenstoffreservoirs befindet. Einerseits kann Wasserstoff-haltiges Gas (durch spezielle technische Vorrichtungen, z.B. einen Wasserstofffilter) direkt aus der (primären) Gaskappe gefördert werden und/oder aus einer (sekundären) Gaskappe gefördert werden, die sich während des erfindungsgemäßen Verfahrens bildet. Andererseits kann Wasserstoff-haltige Flüssigkeit (d.h. Wasserstoff gelöst im Lagerstättenwasser) aus einem unteren Bereich der ölhaltigen Zone gewonnen werden, in dem sich kein bis kaum ein Gas befindet, das sich von Wasserstoff unterscheidet. Gewöhnlich enthalten Lagerstätten von fossilen Kohlenwasserstoffen bereits Mikroorganismen, die dazu geeignet sind, Kohlenwasserstoffe in Wasserstoff umzuwandeln. Eine Zugabe solcher Mikroorganismen zu fossilen Kohlenwasserstoffreservoiren ist somit nicht zwangsweise nötig, kann aber vorteilhaft sein, um eine Effizienz der Wasserstoffumwandlung zu erhöhen.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird für einen Zeitraum von mindestens einem Monat, optional mindestens einem halben Jahr oder Jahr, inkubiert, bevor ein Öffnen von dem mindestens einen ersten Bohrloch und/oder dem mindestens einen zweiten Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs und ein Fördern des Wasserstoff-haltigen Fluids erfolgt. Je länger inkubiert wird, desto größer kann die Menge an gewonnenem Wasserstoff sein.

Das Kohlenwasserstoffreservoir kann mindestens ein drittes Bohrloch aufweisen, das sich von einer Oberfläche des Kohlenwasserstoffreservoirs bis in eine Wasserzone des Kohlenwasserstoffreservoirs erstreckt. Das mindestens eine dritte Bohrloch erlaubt, Wasser aus der Wasserzone des Kohlenstoffreservoirs (Lagerstättenwasser) an die Oberfläche zu fördern. Der Vorteil hierbei ist, dass nicht nur über der Wasserzone befindlicher Wasserstoff aus dem Kohlenstoffreservoir gefördert werden kann, sondern auch (gelöster) Wasserstoff, der sich (bereits) in der Wasserzone des Kohlenwasserstoffreservoirs befindet. Dadurch kann die Gesamtausbeute an Wasserstoff gesteigert werden. Abgesehen davon erlaubt es das mindestens eine dritte Bohrloch, Wasserproben aus der Wasserzone des Kohlenwasserstoffreservoirs zu entnehmen und zu analysieren, was eine Optimierung der Reaktionsbedingungen für die Reaktion von Kohlenwasserstoff zu Wasserstoff erlaubt und die Effizienz der Wasserstoffproduktion verbessern kann. Beispielsweise kann das Wasser auf seinen Salzgehalt untersucht werden, um das mindestens eine Tensid so zu wählen, dass eine Salzbildung des mindestens einen Tensids unterdrückt oder ganz verhindert wird. Zudem erlaubt das mindestens eine dritte Bohrloch grundsätzlich ein Zirkulieren von Wasser vom Kohlenwasserstoffreservoir an die Oberfläche des Kohlenwasserstoffreservoirs und zurück in das Kohlenwasserstoffreservoir, was die ohnehin bereits sehr gute Durchmischung der injizierten Flüssigkeit (und damit der darin enthaltenen Inhaltsstoffe) mit den Substanzen im Kohlenwasserstoffreservoir, die durch den Ort der Injektion der Flüssigkeit im oberen Bereich der ölhaltige Zone und der Hilfe der Gravitation bereitgestellt wird, noch weiter verbessern kann. Dadurch kann die Effizienz der Wasserstoffgewinnung noch weiter gesteigert werden, auch wenn somit das Verfahren durch den zusätzlichen Energieeintrag ein wenig unökonomischer wird.

Die Menge an injizierter Flüssigkeit kann empirisch (z.B. durch Daten der Beschaffenheit des Wassers der Wasserphase) oder über eine Simulation zur Beschaffenheit des Kohlenstoffreservoirs ermittelt werden. Der obere Bereich der ölhaltigen Zone des Kohlenwasserstoffreservoirs kann ein Bereich der ölhaltigen Zone sein, der sich über eine bestimmte Länge von einem obersten Punkt der ölhaltigen Zone in einer Richtung entlang der Schwerkraft bis zu einem untersten Punkt der ölhaltigen Zone erstreckt, wobei der unterste Punkt der ölhaltigen Zone das Ende des Kohlenwasserstoffreservoirs oder einen Beginn einer Wasserzone des Kohlenwasserstoffreservoirs darstellt, wobei die bestimmte Länge eine Länge von maximal 50%, bevorzugt eine Länge von maximal 40%, besonders bevorzugt eine Länge von maximal 30%, ganz besonders bevorzugt eine Länge von maximal 20%, insbesondere eine Länge von maximal 10%, einer Gesamtlänge der ölhaltigen Zone von dem obersten Punkt der ölhaltigen Zone bis zum untersten Punkt der ölhaltigen Zone ist. Je kleiner die Distanz des oberen Bereichs von dem obersten Punkt der ölhaltigen Zone ist, desto höher kann die Injektion der Flüssigkeit in die ölhaltige Zone des Kohlenwasserstoffreservoirs erfolgen und/oder die Förderung von Wasserstoff-haltigem Fluid erfolgen. Eine Injektion an einem höheren Punkt hat den Vorteil, dass das Wasser und das Tensid auch ohne eine energieintensive Durchmischung rein durch Gravitation mit einem größtmöglichen Volumen der ölhaltigen Zone in Kontakt kommen und Öl mithilfe des Tensids in Wasser effizient dispergiert wird. Mikroorganismen, die in dem Kohlenwasserstoffreservoir vorliegen und dazu geeignet sind, Kohlenwasserstoffe in Wasserstoff umzuwandeln, können das dispergierte Öl effizienter aufnehmen und ver- stoffwechseln, wodurch sich eine effizientere Umwandlung von Kohlenwasserstoffen in Wasserstoff ergibt.

Der untere Bereich der ölhaltigen Zone des Kohlenwasserstoffreservoirs kann ein Bereich der ölhaltigen Zone sein, der sich über eine bestimmte Länge von einem untersten Punkt der ölhaltigen Zone in einer Richtung entgegen der Schwerkraft bis zu einem obersten Punkt der ölhaltigen Zone erstreckt, wobei der unterste Punkt der ölhaltigen Zone das Ende des Kohlenwasserstoffreservoirs oder einen Beginn einer Wasserzone des Kohlenwasserstoffreservoirs darstellt, wobei die bestimmte Länge eine Länge von maximal 40%, bevorzugt eine Länge von maximal 30%, besonders bevorzugt eine Länge von maximal 20%, ganz besonders bevorzugt eine Länge von maximal 10%, insbesondere eine Länge von maximal 5%, einer Gesamtlänge der ölhaltigen Zone von dem untersten Punkt der ölhaltigen Zone bis zum obersten Punkt der ölhaltigen Zone ist. Je kleiner die Distanz des unteren Bereichs von dem untersten Punkt der ölhaltigen Zone ist, desto tiefer kann die Injektion der Flüssigkeit in die ölhaltige Zone des Kohlenwasserstoffreservoirs erfolgen und/oder die Förderung von Wasserstoff-haltigem Fluid erfolgen. Eine Förderung an einem tieferen Punkt hat den Vorteil, dass Wasserstoff-haltiges Fluid nah am Ort seiner Entstehung gefördert werden kann. Dadurch wird verhindert, dass Wasserstoff in dem Wasserstoff-haltigen Fluid durch mögliche Umwandlungsprozesse innerhalb des Kohlenwasserstoffreservoirs verloren geht, bevor er entnommen wird, wodurch sich eine effizientere Gewinnung von Wasserstoff ergibt.

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.

Das mindestens eine Tensid in der eingesetzten Flüssigkeit kann in einer Menge von mindestens 5 g/l in der Flüssigkeit enthalten sein. In karbonatischen Kohlenstoffwasserstoffreservoirs kann eine höhere Konzentration aufgrund der Adsorbtion notwendig sein (z.B. mindestens 10 g/l). Des Weiteren ist es vorteilhaft, zu verhindern, dass das mindestens eine Tensid an dem Formationsmaterial des Kohlenwasserstoffreservoirs adsorbiert. Grundsätzlich können vorteilhafte Konzentrationen des mindestens einen Tensids aus Simulationen und/oder aus Kernversuchen und/oder Literaturberichten zur Beschaffenheit des Kohlenwasserstoffreservoirs bestimmen werden.

Es ist bevorzugt, dass das mindestens eine Tensid in der eingesetzten Flüssigkeit maximal in einer Menge in der Flüssigkeit enthalten ist, die ein Wachstum von Mikroorganismen, die dazu geeignet sind, Kohlenwasserstoffe in Wasserstoff umzuwandeln, nicht beeinträchtigt.

Das mindestens eine Tensid in der eingesetzten Flüssigkeit kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus anionischen Tensiden, kationischen Tensiden, zwitterionischen Tensiden (amphoteren Tensiden), nicht-ionischen Tensiden und Kombinationen hiervon, wobei das mindestens eine Tensid bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus zwitterionischen Tensiden, nichtionischen Tensiden und Kombinationen hiervon. Nicht-ionische Tenside bzw. zwitterionische Tenside sind bevorzugt, da sie eine geringere Toxizität gegenüber Mikroorganismen aufweisen als anionische oder kationische Tenside. Folglich können diese Tenside in einer höheren Konzentration eingesetzt werden, ohne toxisch für Mikroorganismen zu sein, die Kohlenwasserstoffe in Wasserstoff umwandeln. Nicht-ionische Tenside sind besonders bevorzugt, da sie unabhängige von der Beschaffenheit des Wassers des Kohlenwasserstoffreservoirs eingesetzt werden können. Beispielsweise zeigen nicht-ionische Tenside bei Kohlenwasserstoffreservoiren mit einem hohen Salzgehalt in der Wasserphase keine Salzbildung, welche die Wirkung des mindestens einen Tensids abschwächen kann.

Die in dem Verfahren eingesetzte Flüssigkeit kann mit einem Druck im Bereich von 20 bis 350 bar, bevorzugt 25 bis 300 bar, injiziert werden. Dieser Druckbereich stellt ein Optimum dar, denn es darf nicht über einem Frackdruck injiziert werden und eine Injektion unter einem Lagerstättendruck ist nicht möglich.

Erfindungsgemäß wird die in dem Verfahren eingesetzte Flüssigkeit bei einer Flüssigkeitstemperatur im Bereich von 40 °C bis <120 °C, bevorzugt einer Flüssigkeitstemperatur im Bereich von 40 °C bis 115 °C, besonders bevorzugt einer Flüssigkeitstemperatur im Bereich von 50 °C bis 110 °C, insbesondere einer Flüssigkeitstemperatur im Bereich von 60 °C bis 110 °C, injiziert. Je höher die Temperatur, desto stärker wird das Wachstum von Mikroorganismen initial (d.h. nach einem Beginn des Verfahrens) angeregt, die Kohlenwasserstoffe in Wasserstoff umwandeln, wodurch die Ausbeute von Wasserstoff in einem bestimmten Zeitraum und damit die Effizient der Wasserstoffgewinnung gesteigert werden kann. Über einerTemperatur von 120 °C ist keine mikrobakterielle Aktivität in dem Kohlenwasserstoffreservoir zu erwarten. Die in dem Verfahren eingesetzte Flüssigkeit kann ferner eine Kohlenhydratquelle enthalten, die das Wachstum von Mikroorganismen begünstigt, die dazu geeignet sind, Kohlenwasserstoffe in Wasserstoff umwandeln. Diese Ausführungsform kann vorteilhaft sein, um das Wachstum dieser Mikroorganismen initial (d.h. nach einem Beginn des Verfahrens) anzuregen, wodurch die Ausbeute von Wasserstoff in einem bestimmten Zeitraum und damit die Effizient der Wasserstoffgewinnung gesteigert werden kann. Ferner besteht die Möglichkeit, dass diese Mikroorganismen die Kohlenhydratquelle zu Wasserstoff verstoffwechseln, wodurch auch die Gesamtausbeute von Wasserstoff, der über das Verfahren hergestellt wird, erhöht werden kann.

Die Kohlenhydratquelle ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Industriezucker, Melasse und Kombinationen hiervon. Der Vorteil einer Verwendung solcher Kohlenhydratquellen ist, dass sie kostengünstig sind und in großen Mengen zur Verfügung stehen. Würde beispielsweise Glukose als Kohlenhydratquelle verwendet, wäre das Verfahren deutlich weniger ökonomisch durchführbar, da Glukose eine relativ teure Kohlenhydratquelle darstellt.

Die Kohlenhydratquelle kann in einer Menge von maximal 100 g/l in der verwendeten Flüssigkeit vorliegen. Eine Menge von mehr als 100 g/l ist nachteilig, da die Viskosität der verwendeten Flüssigkeit in diesem Fall sehr hoch wäre, was die Injektion der Flüssigkeit energieintensiver (z.B. durch höhere Druckverluste) und fehleranfälliger machen würde (z.B. Gefahr durch Zusetzen des mindestens einen ersten Bohrlochs, mindestens einen zweiten Bohrlochs, von Förderleitungen und/oder Pumpen).

Die in dem Verfahren eingesetzte Flüssigkeit kann ferner eine Aminosäuren- Quelle enthalten, die das Wachstum von Mikroorganismen begünstigen, die dazu geeignet sind, Kohlenwasserstoffe in Wasserstoff umwandeln. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, wenn das Wasser innerhalb der ölhaltigen Zone des Kohlenwasserstoffreservoirs arm an Aminosäuren ist, die für die Mikroorganismen, die zu Umwandlung von Kohlenwasserstoffen in Wasserstoff geeignet sind, essenziell ist. Die in dem Verfahren eingesetzte Flüssigkeit kann ferner mindestens eine Art Mikroorganismus, optional mehrere Arten von Mikroorganismen, enthalten, die dazu geeignet ist/sind, Kohlenwasserstoffe in Wasserstoff umzuwandeln. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, falls das Kohlenwasserstoffreservoir keine oder nur eine sehr geringe Konzentration an Mikroorganismen aufweist, die dazu geeignet sind, Kohlenwasserstoffe in Wasserstoff umzuwandeln. Diese Ausführungsform kann jedoch auch vorteilhaft sein, falls das Kohlenwasserstoffreservoir bereits eine hohe Menge an solchen Mikroorganismen aufweist, da auch in diesem Fall eine weitere Steigerung der Menge an Mikroorganismen (oder das Zuführen anderer Arten von Mikroorganismen, die Kohlenwasserstoffe mit einer höheren Umsetzungsrate in Wasserstoff umwandeln) die Effizienz der Umwandlung von Kohlenwasserstoffen in Wasserstoff steigern kann.

Die mindestens eine Art Mikroorganismus ist bevorzugt ein Mikroorganismus ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus thermophilen Mikroorganismen, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus thermophilen Bakterien, ganz besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bacteroidetes, Firmicutes, Spirochaete, Clostridia und Syntrophus. Diese Mikroorganismen haben sich als besonders effizient in der Umwandlung von Kohlenwasserstoffen in Wasserstoff herausgestellt.

Ferner kann die mindestens eine Art Mikroorganismus in einer Menge von mindestens IO ¹⁰ Zellen/I, bevorzugt mindestens 10 ¹¹ Zellen/I, ganz besonders bevorzugt mindestens 5-10 ¹¹ Zellen/I, in der in dem Verfahren eingesetzten Flüssigkeit vorliegen. Begrenzend kann hier eine Permeabilitätsminderung im Bereich um das mindestens eine erste Bohrloch sein.

In dem Verfahren kann während dem Injizieren der Flüssigkeit in das mindestens eine erste Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs Fluid durch das eine mindestens eine zweite Bohrloch gefördert werden. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass eine bessere Dispersion der injizierten Flüssigkeit erreicht wird.

Die Gewinnung von Wasserstoff aus dem Wasserstoff-haltigen Fluid kann einen der folgenden Schritte umfassen oder daraus bestehen: Gefördertes Wasserstoff-haltiges Fluid (bevorzugt Wasserstoff-haltiges Gas) wird in einem katalytischen oder nicht-katalytischen Prozess des Steam-Refor- ming 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 Fluid (bevorzugt 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 in das mindestens eine erste Bohrloch 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.

In dem Verfahren kann aus dem mindestens einen ersten Bohrloch und/oder dem mindestens einen zweiten Bohrloch Fluid gefördert werden und auf darin vorhandene Mikroorganismen untersucht werden. Es kann hierbei eine Selektion von Mikroorganismen stattfinden, die eine besonders hohe Effizienz in der Umsetzung von Kohlenwasserstoffen in Wasserstoff zeigen. Diese Mikroorganismen können wiederrum gezielt der Flüssigkeit zugegeben werden, die in das mindestens eine erste Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs injiziert wird, wobei die Mikroorganismen optional vorher vermehrt und/oder aktiviert werden. Damit kann die Effizienz des Verfahrens gesteigert werden.

Erfindungsgemäß wird ferner eine Anlage zur Gewinnung von Wasserstoff aus einem Kohlenwasserstoffreservoir bereitgestellt, aufweisend oder bestehend aus: a) ein Kohlenwasserstoffreservoir, das eine ölhaltige Zone mit einer beweglichen Wasserphase aufweist, wobei das Kohlenwasserstoffreservoir mindestens ein erstes Bohrloch aufweist, das sich von einer Oberfläche des Kohlenwasserstoffreservoirs bis über einen oberen Bereich der ölhaltigen Zone, bis in einen oberen Bereich der ölhaltigen Zone, oder bis in einen unteren Bereich der ölhaltigen Zone, erstreckt, b) eine Flüssigkeitsquelle mit einer Flüssigkeit, die Wasser und mindestens ein Tensid enthält oder daraus besteht; c) ein erstes Fördermittel, das mit dem mindestens einen ersten Bohrloch verbunden ist, wobei die Anlage dazu geeignet ist, das mindestens eine erste Bohrloch zu verschließen und zu öffnen, wobei das erste Fördermittel geeignet ist, Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsquelle in das mindestens eine erste Bohrloch zu injizieren; d) ein zweites Fördermittel, das mit dem mindestens einen ersten Bohrloch und/oder mit mindestens einem zweiten Bohrloch verbunden ist, wobei sich das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs von einer Oberfläche des Kohlenwasserstoffreservoirs bis über einen oberen Bereich der ölhaltigen Zone erstreckt oder bis in einen unteren Bereich der ölhaltigen Zone erstreckt, wobei die Anlage dazu geeignet ist, das mindestens eine erste Bohrloch und/oder das mindestens eine zweite Bohrloch zu verschließen und zu öffnen, wobei das zweite Fördermittel geeignet ist, ein Wasserstoff-haltiges Fluid aus dem Kohlenwasserstoffreservoir zu fördern; e) ein Mittel zur Gewinnung von Wasserstoff aus einem Wasserstoff-haltigen Fluid; f) eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, das erste Fördermittel zu veranlassen, Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsquelle bei einer Flüssigkeitstemperatur im Bereich von 40 °C bis <120 °C in das mindestens eine erste Bohrloch zu injizieren, das mindestens eine erste Bohrloch und das mindestens eine zweite Bohrloch zu schließen (bevorzugt alle Bohrlöcher des Kohlenwasserstoffreservoirs der Anlage zu schließen) und nach einem Zeitraum von mindestens zwei Wochen das zweite Fördermittel zu veranlassen, das mindestens eine erste Bohrloch und/oder das mindestens eine zweite Bohrloch zu öffnen und ein Wasserstoff-haltiges Fluid zu fördern, und das Mittel zur Gewinnung von Wasserstoff zu veranlassen, Wasserstoff aus dem Wasserstoff-haltigen Fluid zu gewinnen.

Die Anlage hat den Vorteil, dass sie eine ökonomische und effiziente Gewinnung von Wasserstoff in industriellem Maßstab aus einem Kohlenwasserstoffreservoir, insbesondere aus einer (bereits) ausgeförderten fossilen Kohlenwasserstofflagerstätte, erlaubt.

Das Kohlenwasserstoffreservoir der Anlage kann ein fossiles Kohlenwasserstoffreservoir sein, d.h. eine Lagerstätte von fossilen Kohlenwasserstoffen, 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 (z.B. noch nicht ausgeförderte fossile Erdöllagerstätten) sind auch geeignet, da sich das Gas der Gaskappe über der ölhaltige Zone des Kohlenstoffreservoirs befindet.

Die Steuereinheit der Anlage kann konfiguriert sein, erst nach einem Zeitraum von mindestens einem Monat, optional mindestens einem halben Jahr oder Jahr, das zweite Fördermittel zu veranlassen, das mindestens eine erste Bohrloch und/oder das mindestens eine zweite Bohrloch zu öffnen und Wasserstoffhaltiges Fluid zu fördern.

Das Kohlenwasserstoffreservoir der Anlage kann mindestens ein drittes Bohrloch aufweisen, das sich von einer Oberfläche des Kohlenwasserstoffreservoirs bis in eine Wasserzone des Kohlenwasserstoffreservoirs erstreckt. Das mindestens eine dritte Bohrloch erlaubt unter anderem, Wasser aus der Wasserzone des Kohlenstoffreservoirs (Lagerstättenwasser) an die Oberfläche zu fördern.

Die Steuereinheit der Anlage kann konfiguriert sein, die Menge an injizierter Flüssigkeit empirisch zu ermitteln (z.B. durch Daten der Beschaffenheit des Wassers der Wasserphase) oder über eine Simulation zur Beschaffenheit des Kohlenwasserstoffreservoirs zu ermitteln.

Der obere Bereich der ölhaltigen Zone des Kohlenwasserstoffreservoirs der Anlage kann ein Bereich der ölhaltigen Zone sein, der sich über eine bestimmte Länge von einem obersten Punkt der ölhaltigen Zone in einer Richtung entlang der Schwerkraft bis zu einem untersten Punkt der ölhaltigen Zone erstreckt, wobei der unterste Punkt der ölhaltigen Zone das Ende des Kohlenwasserstoffreservoirs oder einen Beginn einer Wasserzone des Kohlenwasserstoffreservoirs darstellt, wobei die bestimmte Länge eine Länge von maximal 50%, bevorzugt eine Länge von maximal 40%, besonders bevorzugt eine Länge von maximal 30%, ganz besonders bevorzugt eine Länge von maximal 20%, insbesondere eine Länge von maximal 10%, einer Gesamtlänge der ölhaltigen Zone von dem obersten Punkt der ölhaltigen Zone bis zum untersten Punkt der ölhaltigen Zone ist.

Der untere Bereich der ölhaltigen Zone des Kohlenwasserstoffreservoirs der Anlage kann ein Bereich der ölhaltigen Zone sein, der sich über eine bestimmte Länge von einem untersten Punkt der ölhaltigen Zone in einer Richtung entgegen der Schwerkraft bis zu einem obersten Punkt der ölhaltigen Zone erstreckt, wobei der unterste Punkt der ölhaltigen Zone das Ende des Kohlenwasserstoffreservoirs oder einen Beginn einer Wasserzone des Kohlenwasserstoffreservoirs darstellt, wobei die bestimmte Länge eine Länge von maximal 40%, bevorzugt eine Länge von maximal 30%, besonders bevorzugt eine Länge von maximal 20%, ganz besonders bevorzugt eine Länge von maximal 10%, insbesondere eine Länge von maximal 5%, einer Gesamtlänge der ölhaltigen Zone von dem untersten Punkt der ölhaltigen Zone bis zum obersten Punkt der ölhaltigen Zone ist. Das mindestens eine erste Bohrloch und/oder mindestens eine zweite Bohrloch im Kohlenwasserstoffreservoir der Anlage 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 das mindestens eine erste Bohrloch und/oder mindestens eine zweite Bohrloch im Kohlenwasserstoffreservoir der Anlage 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.

Das mindestens eine Tensid in der Flüssigkeit der Flüssigkeitsquelle kann in einer Menge von mindestens 5 g/l in der Flüssigkeit enthalten sein.

In einer bevorzugten Ausgestaltungsform ist das mindestens eine Tensid in der Flüssigkeit der Flüssigkeitsquelle maximal in einer Menge in der Flüssigkeit enthalten, die ein Wachstum von Mikroorganismen, die dazu geeignet sind, Kohlenwasserstoffe in Wasserstoff umzuwandeln, nicht beeinträchtigt.

Das mindestens eine Tensid in der Flüssigkeit der Flüssigkeitsquelle kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus anionischen Tensiden, kationischen Tensiden, zwitterionischen Tensiden, nicht-ionischen Tensiden und Kombinationen hiervon, wobei das mindestens eine Tensid bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus zwitterionischen Tensiden, nicht-ionischen Tensiden und Kombinationen hiervon.

Die Steuereinheit der Anlage kann konfiguriert sein, das Fördermittel zu veranlassen, Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsquelle mit einem Druck im Bereich von 20 bis 350 bar, bevorzugt 25 bis 300 bar, zu injizieren.

Erfindungsgemäß ist die Steuereinheit der Anlage konfiguriert, das Fördermittel zu veranlassen, Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsquelle bei einer Flüssigkeits- temperatur im Bereich von 40 °C bis <120 °C, bevorzugt einer Flüssigkeitstemperatur im Bereich von 40 °C bis 115 °C, besonders bevorzugt einer Flüssigkeitstemperatur im Bereich von 50 °C bis 110 °C, insbesondere einer Flüssigkeitstemperatur im Bereich von 60 °C bis 110 °C, zu injizieren.

Die Flüssigkeit der Flüssigkeitsquelle der Anlage kann ferner eine Kohlenhydratquelle enthalten, die das Wachstum von Mikroorganismen begünstigt, die dazu geeignet sind, Kohlenwasserstoffe in Wasserstoff umwandeln.

Die Kohlenhydratquelle kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Industriezucker, Melasse und Kombinationen hiervon.

Darüber hinaus kann die Kohlenhydratquelle in einer Menge von maximal 100 g/l in der Flüssigkeit der Flüssigkeitsquelle vorliegen.

Die Flüssigkeit der Flüssigkeitsquelle der Anlage kann ferner Aminosäuren enthalten, die das Wachstum von Mikroorganismen begünstigen, die dazu geeignet sind, Kohlenwasserstoffe in Wasserstoff umwandeln.

Die Flüssigkeit kann ferner mindestens eine Art Mikroorganismus, optional mehrere Arten von Mikroorganismen, enthalten, die dazu geeignet ist/sind, Kohlenwasserstoffe in Wasserstoff umzuwandeln.

Die mindestens eine Art Mikroorganismus kann ein Mikroorganismus ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus thermophilen Mikroorganismen, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus thermophilen Bakterien, ganz besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bacteroidetes, Firmicutes, Spirochaete, Clostridia und Syntrophus, sein.

Darüber hinaus kann die mindestens eine Art Mikroorganismus in einer Menge von mindestens 10 ¹⁰ Zellen/I, bevorzugt mindestens 10 ¹¹ Zellen/I, ganz besonders bevorzugt mindestens 5-10 ¹¹ Zellen/I, in der Flüssigkeit der Flüssigkeitsquelle vorliegen. Begrenzend kann hier eine Permeabilitätsminderung im Bereich um das mindestens eine erste Bohrloch sein. Das Mittel zur Gewinnung von Wasserstoff aus Wasserstoff-haltigem Fluid (z.B. Wasserstoff-haltiges Gas) kann dazu geeignet sein, gefördertes Wasserstoffhaltiges Fluid (z.B. Wasserstoff-haltiges Gas) in einem katalytischen oder nichtkatalytischen Prozess des Steam-Reforming und der Wassergas-Shift-Reaktio- nen 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 Fluid (z.B. Wasserstoff-haltiges 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 eine Mischung aus Wasserdampf und Kohlenmonoxid in das mindestens eine erste und/oder in das mindestens eine Bohrloch zu injizieren. Bevorzugt ist die Steuereinheit dazu konfiguriert, das erste Fördermittel zu dieser Injektion zu veranlassen.

Die Anlage kann dazu geeignet sein, bevorzugt ist die Steuereinheit der Anlage dazu konfiguriert, 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 Anlage kann dazu geeignet sein, aus dem mindestens einen ersten Bohrloch und/oder dem mindestens einen zweiten Bohrloch Fluid zu fördern und auf darin vorhandene Mikroorganismen zu untersuchen. Ferner kann die Anlage geeignet sein, eine Selektion von Mikroorganismen vorzunehmen, die eine besonders hohe Effizienz in der Umsetzung von Kohlenwasserstoffen in Wasserstoff zeigen. Die Anlage kann ferner dazu konfiguriert sein, bevorzugt veranlasst durch eine Steuereinheit der Anlage, diese Mikroorganismen der Flüssigkeit zuzugeben, die in das mindestens eine erste Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs injiziert wird, wobei die Anlage optional konfiguriert ist, die Mikroorganismen vorher zu vermehren und/oder zu aktivieren. Damit kann die Effizienz der Anlage gesteigert werden.

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 ferner die Verwendung der erfindungsgemäßen Anlage zur Herstellung 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.

Figur 1 zeigt schematisch ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Kohlenwasserstoffreservoir 1 weist hier ein erstes Bohrloch 2 und ein zweites Bohrloch 3 auf. In diesem Beispiel wird über das erste Bohrloch 2 des Kohlenwasserstoffreservoirs in einen oberen Bereich einer ölhaltige Zone 5 mit Wasserphase des Kohlenwasserstoffreservoirs 1 eine Flüssigkeit injiziert, die Wasser und mindestens ein Tensid enthält oder daraus besteht. Anschließend werden die Bohrlöcher 2, 3 verschlossen und für mindestens zwei Wochen in- kubiert. Während der Inkubation von mindestens zwei Wochen entsteht in der Wasserphase innerhalb der ölhaltigen Zone 5 Wasserstoff. Nach der Inkubation wird das zweite Bohrloch 3 geöffnet und über das zweite Bohrloch 3, das sich in einem unteren Bereich der ölhaltige Zone 5 direkt über einer Wasserzone 6 des Kohlenwasserstoffreservoirs 1 befindet, Wasserstoff-haltiges Fluid an die Oberfläche des Kohlenwasserstoffreservoirs 1 gefördert. Das erste Bohrloch 2 und das zweite Bohrloch 3 sind in diesem Fall horizontal in der ölhaltige Zone 5 des Kohlenwasserstoffreservoirs 1 angeordnet, was eine bessere Erschließung des Kohlenwasserstoffreservoirs 1 erlaubt, d.h. eine effizientere Gewinnung von Wasserstoff ermöglicht.

Figur 2 zeigt schematisch ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Kohlenwasserstoffreservoir 1 weist hier ein erstes Bohrloch 2, ein zweites Bohrloch 3 und ein weiteres zweites Bohrloch 4 auf. In diesem Beispiel wird über das erste Bohrloch 2 des Kohlenwasserstoffreservoirs in einen oberen Bereich einer ölhaltige Zone 5 mit Wasserphase des Kohlenwasserstoffreservoirs 1 eine Flüssigkeit injiziert, die Wasser und mindestens ein Tensid enthält oder daraus besteht. Anschließend werden die Bohrlöcher 2, 3, 4 verschlossen und für mindestens zwei Wochen inkubiert. Während der Inkubation von mindestens zwei Wochen entsteht in der Wasserphase innerhalb der ölhaltigen Zone 5 Wasserstoff. Nach der Inkubation wird das zweite Bohrloch 3 und das weitere zweite Bohrloch 4 geöffnet und über die beiden zweiten Bohrlöcher 3, 4, die sich in einem unteren Bereich der ölhaltige Zone 5 direkt über einer Wasserzone 6 des Kohlenwasserstoffreservoirs 1 befinden, Wasserstoff-haltiges Fluid an die Oberfläche des Kohlenwasserstoffreservoirs 1 gefördert. Das erste Bohrloch 2 und die beiden zweiten Bohrlöcher 3, 4 sind in diesem Fall vertikal in der ölhaltige Zone 5 des Kohlenwasserstoffreservoirs 1 angeordnet, was mit einer etwas geringeren Effizienz bei der Gewinnung von Wasserstoff einhergeht.

Figur 3 zeigt schematisch ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Kohlenwasserstoffreservoir 1 weist hier ein erstes Bohrloch 2 auf. In diesem Beispiel wird über das erste Bohrloch 2 des Kohlenwasserstoffreservoirs über einen oberen Bereich einer ölhaltige Zone 5 mit Wasserphase des Kohlenwasserstoffreservoirs 1, d.h. in einen Gaskappenbereich 8 des Kohlenwasserstoffreservoirs, der durch eine bereits bestehende (primäre) Gaskappe und/oder durch eine während des Verfahrens entstehende (sekundäre) Gaskappe ausgebildet ist bzw. wird, eine Flüssigkeit injiziert, die Wasser und mindestens ein Tensid enthält oder daraus besteht. Anschließend wird das erste Bohrloch 2 verschlossen und für mindestens zwei Wochen inkubiert. Während der Inkubation von mindestens zwei Wochen entsteht in dem Gaskappenbereich 8 Wasserstoff. Nach der Inkubation wird das erste Bohrloch 2 geöffnet und über das erste Bohrloch 2, Wasserstoff-haltiges Fluid (hier: Wasserstoffhaltiges Gas) an die Oberfläche des Kohlenwasserstoffreservoirs 1 gefördert. Das erste Bohrloch 2 ist in diesem Fall horizontal im Gaskappenbereich 8 des Kohlenwasserstoffreservoirs 1 angeordnet, was eine bessere Erschließung des Kohlenwasserstoffreservoirs 1 erlaubt, d.h. eine effizientere Gewinnung von Wasserstoff ermöglicht.

Figur 4 zeigt schematisch ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Kohlenwasserstoffreservoir 1 weist hier ein erstes Bohrloch 2 und ein zweites Bohrloch 3 auf. In diesem Beispiel wird über das erste Bohrloch 2 des Kohlenwasserstoffreservoirs in einen oberen Bereich einer ölhaltige Zone 5 mit Wasserphase des Kohlenwasserstoffreservoirs 1 eine Flüssigkeit injiziert, die Wasser und mindestens ein Tensid enthält oder daraus besteht. Anschließend werden die Bohrlöcher 2, 3 verschlossen und für mindestens zwei Wochen inkubiert. Während der Inkubation von mindestens zwei Wochen entsteht im Gaskappenbereich 8 des Kohlenwasserstoffreservoirs 1 Wasserstoff. Nach der Inkubation wird das zweite Bohrloch 3 geöffnet und über das zweite Bohrloch 3, das sich im Gaskappenbereich des Kohlenwasserstoffreservoirs 1 befindet, Wasserstoff-haltiges Fluid (hier: Wasserstoff-haltiges Gas) an die Oberfläche des Kohlenwasserstoffreservoirs 1 gefördert. Das erste Bohrloch 2 und das zweite Bohrloch 3 sind in diesem Fall horizontal in der ölhaltige Zone 5 des Kohlenwasserstoffreservoirs 1 bzw. im Gaskappenbereich 8 des Kohlenwasserstoffreservoirs angeordnet, was eine bessere Erschließung des Kohlenwasserstoffreservoirs 1 erlaubt, d.h. eine effizientere Gewinnung von Wasserstoff ermöglicht. Beispiel 1 - Injektion in und Förderung aus der ölhaltigen Zone mit Wasserphase

Im Folgenden wird ein Anwendungsbeispiel zu einer ausgeförderten Erdöllagerstätte gegeben. Dabei wird eine Bohrungskomplettierung der in der Figur 1 gezeigten Variante angenommen.

Die folgenden Schritte wären dann erforderlich:

1. Bereitstellen eines Kohlenwasserstoffreservoirs, das eine Wasserzone und eine auf der Wasserzone befindliche ölhaltige Zone mit einer mobilen Wasserphase aufweist, wobei das Kohlenwasserstoffreservoir ein erstes Bohrloch aufweist, das sich von einer Oberfläche des Kohlenwasserstoffreservoirs bis zu einem oberen Bereich der ölhaltige Zone erstreckt und ein zweites Bohrloch aufweist, das sich von einer Oberfläche des Kohlenwasserstoffreservoirs bis zu einem unteren Bereich der ölhaltige Zone erstreckt.

2. Injizieren einer Flüssigkeit, die Wasser und mindestens ein Tensid enthält oder daraus besteht, in das mindestens eine erstes Bohrloch. Die optimale Flüssigkeitsmenge für die Reaktionen 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. Die Auswahl des mindestens einen Tensids kann anhand des in dem Kohlenwasserstoffreservoir vorliegenden Formationsmaterials bzw. der Zusammensetzung der Wasserphase erfolgen. Dies gilt auch für weitere Bestandteile der Flüssigkeit wie z.B. der Wahl von Kohlenhydraten, der Wahl von Aminosäuren und/oder der Wahl von bestimmten Arten von Mikroorganismen, die zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen zu Wasserstoff geeignet sind.

3. Verschließend des mindestens einen ersten und mindestens einen zweiten Bohrlochs des Kohlenwasserstoffreservoirs.

4. Inkubieren für einen Zeitraum von mindestens zwei Wochen. 5. Förderung von Wasserstoff-haltigem Fluid durch das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs. Es kann eine Wasserstoff-haltige Flüssigkeit gefördert werden oder ein Wasserstoff-haltiges Gas gefördert werden, wobei durch in-situ Filterung des Wasserstoff-haltigen Gases Wasserstoff in dem Wasserstoff-haltigen Gas angereichert werden kann.

Beispiel 2 - Injektion in und Förderung aus dem Gaskappenbereich

Im Folgenden wird ein Anwendungsbeispiel zu einer ausgeförderten Erdöllagerstätte gegeben. Dabei wird eine Bohrungskomplettierung der in der Figur 3 gezeigten Variante angenommen.

Dabei sind die Schritte folgendermaßen:

1. Bereitstellen eines Kohlenwasserstoffreservoirs, das eine bewegliche Wasserphase in der ölhaltigen Zone aufweist, wobei das Kohlenwasserstoffreservoir ein erstes Bohrloch aufweist, das sich von einer Oberfläche des Kohlenwasserstoffreservoirs bis über einen oberen Bereich der ölhaltige Zone erstreckt, d.h. bis in einen Gaskappenbereich des Kohlenwasserstoffreservoirs erstreckt, der durch eine bereits bestehende (primäre) Gaskappe und/oder durch eine während des Verfahrens entstehende (sekundäre) Gaskappe ausgebildet ist bzw. wird.

2. Injizieren einer Flüssigkeit, die Wasser und mindestens ein Tensid enthält oder daraus besteht, in das mindestens eine erstes Bohrloch. Die optimale Flüssigkeitsmenge für die Reaktionen 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. Die Auswahl des mindestens einen Tensids kann anhand des in dem Kohlenwasserstoffreservoir vorliegenden Formationsmaterials bzw. der Zusammensetzung der Wasserphase erfolgen. Dies gilt auch für weitere Bestandteile der Flüssigkeit wie z.B. der Wahl von Kohlenhydraten, der Wahl von Aminosäuren und/oder der Wahl von bestimmten Arten von Mikroorganismen, die zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen zu Wasserstoff geeignet sind.

3. Verschließend des mindestens einen ersten Bohrlochs des Kohlenwasserstoffreservoirs.

4. Inkubieren für einen Zeitraum von mindestens zwei Wochen.

5. Förderung von Wasserstoff-haltigem Fluid durch das mindestens eine erste Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs. Es kann ein Wasserstoff-haltiges Gas gefördert werden, wobei durch in-situ Filterung des Wasserstoff-haltigen Gases Wasserstoff in dem Wasserstoff-haltigen Gas angereichert werden kann. Dabei kann es sich bei dem Gaskappenbereich um eine sekundäre Gaskappe handeln, d.h. in diesem Fall wäre der Gaskappenbereich erst während dem Verfahren durch die Aktivität der Mikroorganismen (z.B. bakterielle Aktivität) entstanden.

Beispiel 3 - Injektion in ölhaltige Zone mit Wasserphase und Förderung aus dem Gaskappenbereich

Im Folgenden wird ein Anwendungsbeispiel zu einer ausgeförderten Erdöllagerstätte gegeben. Dabei wird eine Bohrungskomplettierung der in der Figur 4 gezeigten Variante angenommen.

1. Bereitstellen eines Kohlenwasserstoffreservoirs, das eine bewegliche Wasserphase in der ölhaltigen Zone aufweist, wobei das Kohlenwasserstoffreservoir ein erstes Bohrloch aufweist, das sich von einer Oberfläche des Kohlenwasserstoffreservoirs bis zu einem unteren Bereich der ölhaltigen Zone erstreckt und ein zweites Bohrloch aufweist, das sich von einer Oberfläche des Kohlenwasserstoffreservoirs bis über einen oberen Bereich der ölhaltigen Zone erstreckt, d.h. bis in den Gaskappenbereich des Kohlenwasserstoffreservoirs erstreckt.

2. Injizieren einer Flüssigkeit, die Wasser und mindestens ein Tensid enthält oder daraus besteht, in das mindestens eine erstes Bohrloch. Die optimale Flüssigkeitsmenge für die Reaktionen kann vorher berechnet werden. Hier- für 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. Die Auswahl des mindestens einen Tensids kann anhand des in dem Kohlenwasserstoffreservoir vorliegenden Formationsmaterials bzw. der Zusammensetzung der Wasserphase erfolgen. Dies gilt auch für weitere Bestandteile der Flüssigkeit wie z.B. der Wahl von Kohlenhydraten, der Wahl von Aminosäuren und/oder der Wahl von bestimmten Arten von Mikroorganismen, die zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen zu Wasserstoff geeignet sind.

3. Verschließend des mindestens einen ersten und mindestens einen zweiten Bohrlochs des Kohlenwasserstoffreservoirs.

4. Inkubieren für einen Zeitraum von mindestens zwei Wochen.

6. Förderung von Wasserstoff-haltigem Fluid durch das mindestens eine zweite Bohrloch des Kohlenwasserstoffreservoirs. Es kann ein Wasserstoffhaltiges Gas gefördert werden, wobei durch in-situ Filterung des Wasserstoff-haltigen Gases Wasserstoff in dem Wasserstoff-haltigen Gas angereichert werden kann. Dabei handelt es sich bei dem Gaskappenbereich um eine sekundäre Gaskappe, d.h. der Gaskappenbereich ist erst durch die bakterielle Aktivität entstanden.

1: Kohlenwasserstoffreservoir;

2: erstes Bohrloch;

3: zweites Bohrloch;

4: weiteres zweites Bohrloch;

5: ölhaltige Zone (mit Wasserphase);

6: Wasserzone; und

7: Caprock bzw. abdichtendes Gestein des Kohlenwasserstoffreservoirs;

8: Gaskappenbereich (ausgebildet durch primäre und/oder sekundäre

Gaskappe).