AT205950B - Einrichtung zum Pumpen fündiger Erdölsonden - Google Patents

Description

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  Einrichtung    zum.   Pumpen fündiger Erdölsonden 
Bei der Förderung zähflüssiger Erdöle ergeben sich Schwierigkeiten, wenn das zu fördernde 01 Paraffin enthält, da dann an den Steigrohren sich Paraffin ansetzt. Hiedurch wird der freie Querschnitt der vom Erdöl durchflossenen Rohre verringert, der Kraftaufwand der Pumpen steigt, bis schliesslich durch den zunehmenden Ansatz von Paraffin keine Förderung mehr möglicht ist. 



   Es sind bereits verschiedene Verfahren zum Aufheizen von Erdölsonden bekannt geworden, diese haben sich jedoch in der Praxis bisher nur im geringen Umfang und mit einem grossen Material-und Personalaufwand ausführen lassen. 



   Die Erfindung betrifft eine neuartige Heizeinrichtung, welche die den bisherigen Einrichtungen anhaftenden Nachteile nicht besitzt und sich durch besondere Einfachheit, verhältnismässig geringen Aufwand und hohe Betriebssicherheit auszeichnet. Insbesondere ermöglicht die erfindungsgemässe Einrichtung eine volle Automatisierung des Aufheizvorganges. 



   Erfindungsgemäss wird zum Pumpen fündiger Erdölsonden, bei denen das im Innern der verrohrten Sonde befindliche Pumpgestänge einen in Axialrichtung verlaufenden durchgehenden Kanal aufweist, im Innern dieses Kanals ein Heizkabel in gut wärmeleitendem Kontakt mit dem Pumpgestänge angeordnet. 



   Es ist zweckmässig, das Heizkabel an eine automatische Schalteinrichtung anzuschliessen, welche die Einschaltung jeweils nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit, die Abschaltung der Heizung aber jeweils dann bewirkt, wenn die Ausflusstemperatur des Erdöls aus der Sonde einen vorgegebenen Wert erreicht. Im allgemeinen ist hiebei ein Wert von etwa   500 C   günstig. 



   Bei einer bewährten Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist der Zwischenraum zwischen Heizkabel und der Innenwand des hohlen Pumpgestänges mit einer gut wärme- leitenden Füllung versehen. Hiebei sollte als Füllung eine nicht mit Erdöl emulgierende Flüssigkeit von höherem spezifischen Gewicht als das geförderte Erdöl, vorzugsweise Wasser, verwendet werden. 



   Bei einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Heizung durch drei symmetrisch angeordnete, voneinander isolierte Kabel bzw. 



  Kabeladern. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die unteren Enden zu einem Sternpunkt elektrisch zu vereinigen und diesen Sternpunkt mit einem stangenförmigen Gewicht von vorzugsweise etwa 10 kg zu versehen. 



   . Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figuren beschrieben. Bei diesen Figuren sind alle zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Einzelheiten fortgelassen worden ; einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. 



   Es zeigen Fig. 1 schematisch eine Darstellung der Erdölsonde mit Pumpvorrichtung und Heizeinrichtung, Fig. 2 einen Schnitt durch das obere Ende des Pumpgestänges, und Fig. 3 ein Prinzipschaltbild der Anlage. 



   Bei der in Fig. 1 schematisch dargestellten Anlage wird das Erdöl aus einer z. B. 1500 m unter der Erdoberfläche liegenden Lagerstätte 1 gefördert. Hiezu dient ein Pumpgestänge 2, das mit der bei 3 angedeuteten Vorrichtung in bekannter Weise periodisch auf und ab bewegt wird. Das Erdöl fliesst bei 4 aus der Sonde aus. Hiebei sinkt die in 1500 m Tiefe   1200   C betragende Temperatur des Erdöls in etwa 500 m Tiefe auf 150 C und in dem höheren Teil der Sonde noch weiter ab. 



   Um nun in diesem oberen Bereich einen Paraffinansatz zu vermeiden bzw. bereits angesetztes Paraffin zu beseitigen, wird in das hohle Pumpgestänge ein Spezialheizkabel von z. B. 500 oder 700 m Länge eingebracht. Das Heizkabel 5 besteht aus drei miteinander ver- 

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 seihen Einzelkabeln, deren jedes flexible Kupferleiter aus 0, 4 mm starkem Hartkupfer besitzt und so gegen Dehnung gesichert ist. Die Isolierung des Kabels besteht aus einer Silikon-Kautschukmischung. Jedes Einhelkabel ist zweimal mit Glasseide besponnen.. Das dreiadrige Kabel wird an seinem oberen Ende mit je einer Drehstromphase gespeist und die unteren Enden sind elektrisch zu einem Sternpunkt vereinigt.

   Zu diesem Zwecke sind die    Kupferseelen'der   drei Einzelkabel mit Hartlot in einen stangenförmigen Bolzen eingelötet, der an seinem unteren Ende mit einem stangenförmigen Gewicht von 10 kg belastet ist. Der Kabeldurchmesser beträgt wenigstens 70   0,'0,   vorzugsweise etwa   85 ouzo   des inneren freien Rohrdurchmessers. Der in axialer Richtung verlaufende Kanal des Pumpgestänges ist an seinem oberen Ende 6, wie aus Fig. 2 zu ersehen, trichterförmig erweitert und der trichterförmige Teil auf seiner Innenseite mit einer weichen Polsterung 7 versehen. 



  Beim Einziehen des Heizkabels wird dieses über eine Umlenkrolle geführt, die über dem Pumpgestänge angeordnet ist. 



   Der ausserhalb des Pumpgestänges befindliche, als Zuleitung dienende Teil des Heizkabels am feststehenden Teil der Pumpvorrichtung ist mittels Magnetklammern befestigt. 



   Das Heizkabel von 500 m Länge wird durch Anlegen an eine Spannung von 380 V bzw bei einer Länge von 700 m durch Anlegen an 440 V Drehstrom aufgeheizt. Der Aufheizvorgang wird durch eine sinnvolle Kombination von bekannten Bauteilen automatisch gesteuert. Eine elektrische Zeituhr SU schaltet in Abständen von z. B. 8 x 24 Stunden über Relais U den Heizstrom zu und lässt diesen solange fliessen, bis durch die Er-   wärmu. ig des Kabels   im   Pumpestänge   das Wasser in diesem so erhitzt wird, dass eine Wärmeübertragung auf das Erdöl der Sonde stattfindet, solange bis das öl eine Ausflusstemperatur von etwa 500 C erreicht hat. 



   Sodann schaltet ein elektrisches Kontaktthermometer KT über Relais M den Strom ab. Durch einen weiteren Schaltvorgang wird erneut der Strom zugeschaltet, so dass bei einer öltemperatur von etwa 500 C eine Stunde lang geheizt wird. Der Heizvorgang ist bei laufender und auch bei stehender Sonde durchführbar. 



   Es ist ferner ein zweites Kontaktthermometer KTN derartig angeordnet, dass es die Kabeltemperatur im Innern des Pumpgestänges misst und bei überschreiten eines hiefür vorgegebenen Wertes eine Steuerspannung liefert, die über Relais N die Abschaltung des Kabels bewirkt. Die Schalt- und Steuereinrichtungen sind   explosionssichei-gelapselt   und in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet.
Durch die Erfindung wird das zeitraubende und kostspielige Ziehen der Sonden bei Paraffinansatz vermieden, da durch das regelmässige selbsttätige Aufheizen der Sonden ein Paraffinansatz von vornherein verhütet wird. 



  Das bisher bekannte elektrische Aufheizen der Sonden mit elektrischen Heizaggregaten, das Personal und kostspieliges Gerät voraussetzt, ist durch diese Erfindung überholt. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Einrichtung zum Pumpen fündiger Erd- ölsonden, bei der das im Innern der verrohrten Sonde befindliche Pumpgestänge einen in Axialrichtung verlaufenden, durchgehenden Kanal aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im Innern des Kanals ein Heizkabel (5) in gut wärmeleitendem Kontakt mit dem Pumpge-   strange (2)   angeordnet ist.

Claims (1)

1. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizkabel an eine automatische Schalteinrichtung angeschlossen ist, welche die Einschaltung jeweils nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit, die Abschaltung der Heizung aber jeweils dann bewirkt, wenn die Ausflusstemperatur des Erdöls aus der Sonde einen vorgegebenen Wert, vorzugsweise etwa 500 C, erreicht.

   3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum zwischen Heizkabel und der Innenwand des hohlen Pumpgestänges mit einer gut wärmeleitenden Füllung, z. B. einer nicht mit Erdöl emulgierenden Flüssigkeit von höherem spezifischen Gewicht als das geförderte Erd- öl, vorzugsweise Wasser, versehen ist.

   4. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Heizung durch drei symmetrisch angeordnete, voneinander isolierte Kabel bzw.

   Kabeladern erfolgt, die am unteren Ende zu einem Sternpunkt elektrisch vereinigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Sternpunkt mit einem stangenförmigen Gewicht von vorzugsweise etwa 10 kg versehen ist.

   5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der in axialer Richtung verlaufende Kanal des Pumpgestänges an seinem oberen Ende trich- terfö. rmig erweitert und der trichterförmige Teil auf seiner Innenseite weich gepolstert ist.

   6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der ausserhalb des Pumpgestänges befindliche, als Zuleitung dienende Teil des Heizkabels am feststehenden Teil der Pumpvorrichtung mittels Magnetklammern befestigt ist.