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Gasanker
Die Erfindung bezieht sich auf einen Gasanker zur Trennung von Gas und Flüssigkeit, enthaltend ein Zentralrohr, um welches eine Vielzahl von Bechern mit im wesentlichen gleichen Längsabständen angeordnet ist, wobei jeder Becher mit dem Inneren des Zentralrohres in Verbindung steht. Ein Hauptziel der Erfindung besteht darin, einen Gasanker zu schaffen, der mit einem ausserordentlich hohen Trennungswirkungsgrad arbeitet.
Um die produzierte Flüssigkeit, z. B. Öl, vom Boden eines Bohrloches zur Erdoberfläche zu fördern, verwendet man gewöhnlich eine nahe dem unteren Ende des Bohrloches angeordnete Pumpe, deren Förderseite mit einer zur Erdoberfläche führenden Produktionsleitung verbunden ist. Um einen hohen volumetrischen Wirkungsgrad der Pumpe zu erzielen, muss die der Pumpe zuzuführende Flüssigkeit von Gasblasen möglichst frei sein.
Zu diesem Zweck wurde bereits vorgeschlagen, mit der Saugseite der Pumpe einen Gasanker zu verbinden, durch den eine Trennung des Gases und der Flüssigkeit bewirkt wird, die in das Bohrloch in Form eines Gemisches eintreten. Die durch den Gasanker abgetrennte Flüssigkeit wird der Saugseite der Pumpe zugeführt und durch die Pumpe zum oberen Ende des Bohrloches gefördert, während das von dem Gemisch getrennte Gas direkt durch den Ringraum am Umfang der Produktionsleitung zur Erdoberfläche strömt.
Eine der einfachsten Konstruktionen eines Gasankers wird durch die sogenannte Becherbauart gebildet, die mehrere Becher umfasst, welche ein Rohr umschliessen und in im wesentlichen gleichen Abständen längs des Rohres verteilt sind, wobei diesen Bechern das Gemisch aus Gas und Flüssigkeit zugeführt wird. Die Innenseite jedes Bechers steht mit dem Inneren des Rohres über Öffnungen in der Rohrwand in Verbindung, die dazu dienen, die von Gasblasen möglichst freie Flüssigkeit aus den Bechern in das Rohr übertreten und so zur Saugseite der Pumpe gelangen zu lassen.
Es können jedoch Probleme auftreten, wenn das mit einem solchen Gasanker zu behandelnde Gas- Öl-Gemisch mit Fremdmaterial, wie Schmutz oder Rost, beladen wird, welch letzteres zum Boden der Auskleidung oder des Einsatzes während des Absenkens der Pumpe und des Gasankers in das Bohrloch herabfallen könnte.
Ist ein solches Fremdmaterial im Loch vorhanden, so werden die Öffnungen in den Wänden des Zentralrohres des Gasankers beim Einschalten der Pumpe bald verstopft sein, mit dem Ergebnis, dass keine Flüssigkeit in das Rohr eintreten wird. Die Vergrösserung der Öffnungsquerschnitte bildet keine Lösung für das Problem, da dadurch die Trennwirksamkeit auf ein unerwünschtes Mass verringert wird.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Gasankers zur Trennung von Gas und Flüssigkeit bei einem Gas- Flüssigkeits- Gemisch, das Fremdmaterialien enthalten kann, wobei der Gasanker einen sehr hohen Trennungswirkungsgrad aufweist.
Gemäss der Erfindung ist der Gasanker zur Trennung von Gas und Flüssigkeit, enthaltend ein Zentralrohr, um welches eine Vielzahl von Bechern mit im wesentlichen gleichen Längsabständen angeordnet ist, wobei jeder Becher mit dem Inneren des Zentralrohres in Verbindung steht, im wesentlichen dadurch charakterisiert, dass die Verbindung gebildet wird durch eine Leitung, deren eines Ende in den Becher nahe dem unteren Teil desselben mündet, und deren anderes Ende in das Innere des Zentralrohres mündet.
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Da die Lage beider Enden jeder Leitung wichtiger ist als die Lage des übrigen Teiles jeder Leitung, ergibt es sich, dass die Erfindung auf vielerlei Weise praktisch ausgeführt werden kann. Nach-
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Gasankers gemäss der Erfindung und Fig. 2 einen Querschnitt längs der Schnittlinie 11- n darstellt.
Die Fig. 3 bzw. 4 zeigen in schematischer Darstellung einen Längs- und einenQuerschnitt(längsder Schnittlinie IV-IV in Fig. 3) einer andern Konstruktion eines Teiles eines Gasankers gemäss der Erfindung ; die Fig. 5 bzw. 6 zeigen in schematischer Darstellung einen Längs- und einen Querschnitt (längs der Linie VI-VI in Fig. 5) eines Teiles eines Gasankers gemäss der Erfindung, in welchem wenigstens ein Teil der Becherwand durch die Wand einer Leitung gebildet wird ;
Fig. 7 zeigt schematisch eine andere Ausführungsform der Konstruktion gemäss Fig. 5 und die Fig. 8 bzw. 9 zeigen in schematischer Darstellung einen Längs- und einen Querschnitt (längs der Schnittlinie IX-IX in Fig. 8) eines Teiles eines Gasankers gemäss der Erfindung, worin wenigstens ein Teil der Wand der Leitung zum Teil von der Wand des Bechers und zum Teil von der Wand des Zentralrohres gebildet wird ; Fig. 10 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch eine andere Konstruktion eines Gasankers gemäss Fig. 8 ;
Fig. 11 ist ein schematischer Längsschnitt durch einen Teil eines Gasankers gemäss der Erfindung, wobei die Wand des Zentralrohres durch Teile der Becher gebildet wird und die Fig. 12 bzw. 13 zeigen schematisch im Längs- und Querschnitt (nach der Schnittlinie XIII-XIII in Fig. 12) einen Teil eines Gasankers gemäss der Erfindung, worin die Wand der Leitung jedes Bechers durch die Aussenwand des Zentralrohres und durch eine zylindrische Ausnehmung des Bechers gebildet wird.
Der Becher 1 der Fig. l ist ein solcher vom Kegelstumpftyp und an seinem unteren Ende mit einem zylindrischen Ansatz 2 ausgestattet, der um das Zentralrohr 3 angeordnet ist. Der Becher 1 wird durch das Zentralrohr 3 getragen, indem der Ansatz 2 mit diesem Rohr, z. B. durch Hartlöten oder Schweissen, verbunden wird. Eine weitere Verstärkung wird durch Streifen 4 erhalten, die mit dem Aussenrand des Bechers 1 und mit den Rändern der andern (nicht dargestellten) Becher, die unterhalb des Bechers 1 in im wesentlichen gleichen Abständen untereinander angeordnet sind, verbunden sind. Diese Verbindungen zwischen den Streifen 4 und den Bechern 1 können z. B. durch Schweissung hergestellt werden.
Es kann eine beliebige Anzahl von Streifen 4 verwendet werden, vorausgesetzt, dass der Durchgang für die in die Becher 1 eintretende Flüssigkeit nicht wesentlich gehemmt ist.
Der Becher 1 in Fig. l ist mit einer Leitung versehen, die durch ein Rohr 5 mit kreisförmigem Querschnitt gebildet ist. Ein Ende dieses Rohres mündet in das Innere des Zentralrohres 3. Das Ende 6 dieses Rohres 5 ist vorzugsweise dicht durch eine Öffnung geführt, die in der Wand dieses Rohres angeordnet und damit z. B. durch Schweissen oder Hartlöten verbunden ist. Das andere Ende 7 der Leitung 5 mündet nahe dem unteren Ende des Innenraumes des Bechers 1 ein. Gewünschtenfalls kann dieses Ende 7 oder irgendein anderer Teil des Rohres 5 mit dem Becher 1 (z. B. durch Schweissen oder Hartlöten) verbunden werden. Wie aus dem Schnitt 11-11 der Fig. 2 ersichtlich, macht das Rohr 1 um das Zentralrohr 3 nahezu einen vollen Bogen.
Die Erfindung ist jedoch weder auf die Zahl der Windungen oder Bögen noch auf die Form des Rohres 5 beschränkt, wie sie in den Fig. 2 und 1 dargestellt ist. Dies geht auch aus den andern Konstruktionen hervor, die in den Fig. 3-13 dargestellt sind.
Das obere und das untere Ende jedes Zentralrohres 3 sind vorzugsweise mit (nicht dargestellten) Verbindungsmitteln ausgestattet, wie Schraubengewinde an der Aussenseite des Rohres. Mittels dieser Schraubengewinde und geeigneter Kupplungsmuffen (nicht dargestellt), die mit einem entsprechenden Gewinde versehen sind, können mehrere ähnliche, ebenfalls mit Bechern ausgestattete Rohre miteinander unter Bildung eines einzigen langgestreckten Gasankers vereinigt werden. Der obere Gewindeabschnitt des oberen Rohres kann dann so mit der Einlassseite einer Bohrlochpumpe verbunden werden, während das untere Ende des untersten Rohres durch eine geeignete Verschlusskappe, welche auf das untere Gewinde dieses Rohres aufgeschraubt wird, verschlossen wird.
Die Einlassseite der Bohrlochpumpe braucht nicht mit dem oberen Ende des Zentralrohres oder mit dem oberen Ende des Stranges von Zentralrohren des Gasankers gemäss der Erfindung verbunden zu werden. Bei einer andern Ausführungsform kann ein Saugrohr, das am oberen Ende mit der Saugseite der Bohrlochpumpe in Verbindungsteht, innerhalb des Zentralrohres 3 in solcher Weise angeordnetwerden, dass das untere offene Ende des Saugrohres vorzugsweise unterhalb der untersten Leitung angeordnet ist. Der Ringraum zwischen dem Saugrohr und dem Zentralrohr im Bereich des oberen Endes des Zentralrohres wird verschlossen.
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Fig. 3 zeigt einen Teil eines Gasankers, in welchem ein Rohr 8 über den Rand 9 des Bechers 10 gebogen ist. Das Ende 11 des Rohres 8 mündet nahe dem untersten Teil des Becherinneren 10 ein, während das Ende 12 desselben durch eine Öffnung hindurchgeht, die im zylindrischen Ansatz 13 am unteren Ende des kegelstumpfförmigen Bechers 10 in solcher Weise angeordnet ist, dass die Becherrohrkombination über das Zentralrohr 14 gleiten kann, bis das offene Ende 12 des Rohres 8 mit der Öffnung 15 zusammentrifft, die in der Wand des Zentralrohres 14 angeordnet ist. In dieser Stellung wird der Becher 10 mit dem Rohr 14 z. B. durch Hartlöten oder Schweissen des Ansatzes 13 mit dem Rohr 14 verbunden.
Die Verbindung des Ansatzes 13 mit dem Zentralrohr 14 braucht nicht völlig flüssigkeitsdicht zu sein, da ein zwischen dem Inneren des Bechers 8 und der Öffnung 15 hindurchgehender Kurzschlussweg rasch durch Schmutz oder andere Fremdstoffe, die von der Flüssigkeit hindurchgeführt werden, verstopft wird. Es ist klar, dass das Rohr 8 bei jeder gewünschten Höhe mit der Wand des Bechers 10, wie durch Schweissen und Hartlöten, verbunden werden kann, und dass die Schenkel des gebogenen Rohres 8 nicht in einer gemeinsamen Ehene angeordnet zu sein brauchen.
Der Bogen im Rohr 8 braucht sich nicht über den Rand 9 des Bechers 10 erstrecken. Gewünschtenfalls kann dieser Rand 9 örtlich mit einer Ausnehmung (nicht dargestellt) versehen werden, in welcher der Bogen des Rohres 8 angeordnet ist.
Nach einer weiteren, in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform enthält der Becher eine Ringplatte 16, die den Boden einesBechers bildet und ein wendelförmig gebogenes Rohr 17, das die Seitenwände desselben bildet. Das untere Ende 18 dieses Rohres ist einwärts gebogen und zum Innenraum des Bechers hin offen, während das obere Ende 19, welches ebenfalls einwärts gebogen ist, mit dem Inneren des Zentralrohres 20 durch eine Öffnung 21, die in der Wand des Rohres 20 geschaffen ist, in Verbindung steht.
Das Rohr 17 und die Platte 16 bilden vorzugsweise eine zusammengehörige Einheit, die z. B. durch Zusammenschweissen oder-löten der Windungen des Rohres 17 und Verschweissen oder Verlöten der untersten Windung des Rohres 17 mit der Platte 16 gebildet wird. Zur Befestigung des Bechers auf dem Rohr 20 wird die Platte 16 vorzugsweise mit dem Rohr 20 im Kontaktbereich verschweiss oder hartverlötet und das Ende 19 des Rohres 17 wird mit der Wand des Rohres 20 um die Öffnung 21 dicht verbunden.
Eine andere Ausführungsform der Konstruktion gemäss Fig. 5 ist in Fig. 7 dargestellt. Das Rohr 22 wird spiralförmig so aufgewickelt, dass ein Becher gebildet wird, der zweckmässig mit dem Zentralrohr 23 durch Verlöten oder Verschweissen der innersten Windung desselben mit der Wand dieses Rohres verbunden wird. Das eine Ende dieses Rohres ist im Bodenbereich des Bechers, der dadurch gebildet wird, offen, wohingegen das andere Ende einwärts gebogen und mit dem Zentralrohr 23 als Teil der eine Öffnung 24 umgebenden Wand verschweisst oder hartverlötet wird. Gewünschtenfalls können die Windungen des Rohres 22 untereinander verbunden werden, z. B. durch Zusammenlöten derselben. Die innerste Windung des Rohres 22 wird vorzugsweise mit dem Zentralrohr, z. B. durch Löten oder Schweissen, verbunden.
Der in Fig. 8 dargestellte Becher 25 ist konisch geformt und an seinem unteren Ende mit einem zylindrischen Ansatz 26 ausgestattet, der über dem Zentralrohr 27 gleiten kann und so den Becher 25 in die gewünschte Lage bringt, in welcher er mit diesem Rohr, z. B. durch Schweissen oder Hartlöten, verbunden wird. Eine Leitung 28, die eine Verbindung zwischen dem Inneren des Bechers 25 und dem Inneren des Zentralrohres 27 herstellt, wird durch den unteren Teil der Innenwand des Bechers 25, eine Ringplatte 29 und einen Teil der Aussenwand des Rohres 27. gebildet.
Eine Seite der Leitung 28 steht mit dem unteren Teil des Bechers 25 über die Öffnung 30 (s. auch Fig. 9) in Verbindung und ist mit einer Ringplatte 29 versehen, während die andere Seite mit dem Inneren des Zentralrohres 27 über die Öffnung 31, die in der Wand dieses Rohres 27 vorgesehen ist, in Verbindung steht. Ein Kurzschluss zwischen den beiden Öffnungen 30 und 31 wird durch eine Abschlussplatte 32 verhindert. Schweissungen und bzw. oder Lötungen werden an geeigneten Stellen vorgenommen, u. zw. erstens, damit eine Einheit entsteht, welche den Becher 25, die Ringplatte 29 und die Abschlussplatte 32 enthält, und zweitens, um diese Einheit mit dem Rohr 27 in solcher Weise zu verbinden, dass die Platte 32 zwischen den Öffnungen 30 und 31 angeordnet ist.
Eine andere Ausführung der Konstruktion nach Fig. 8 ist in Fig. 10 dargestellt. Dort erstreckt sich der Ansatz 26'noch weiter und bildet am unteren Ende eine ringförmige Abdeckung 29'. die die Oberseite der Leitung 28 eines unterhalb angeordneten Bechers schliesst. Öffnungen 30, 31 und Ab-
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schlussplatte 32 werden in gleicher Weise wie in den Fig. 8 und 9 angegeben angeordnet. Bei dieser Ausführungsform können die Becher aufeinandergestapelt werden und brauchen nicht mit dem Zentralrohr 27 verschweisst zu werden.
Vorzugsweise werden geeignete Markierungen und bzw. oder Verriegelungsmittel (nicht dargestellt) angeordnet, um eine Fluchtung der Abschlussplatten 32 sicherzustellen. Ein Verriegelungsmittel oder eine Markierung (nicht dargestellt) können am untersten Becher und am Zentralrohr 27 angeordnet sein, damit die Abschlussplatte 32 im Hinblick auf die Öffnungen 31 im Rohr 27 richtig angeordnet ist. Die Becher können miteinander verschweisst oder an ihren Berührungsbereichen verlötet werden. Nach einer ändern Ausführungsform können die Becher miteinander durch Streifen 4 in der in Fig. 1 angegebenen Weise zusammengehalten werden.
Die Ausführungsform nach Fig. 11 zeigt ein Zentralrohr, das durch die zylindrischen Ansätze 33 der Becher 34 gebildet wird. Die Rohre 35 sind innerhalb des Zentralrohres jeweils an einem Ende desselben angeordnet, das mit dem untersten Teil eines zylindrischen Ansatzes 33 verbunden ist. Die Becher werden durch Schweissen oder Hartlöten zu einer gemeinsamen Einheit (oder in anderer, an sich bekannter Weise) mit Streifen 36 verbunden. Obwohl bei dieser Ausführungsform die Rohre 35 in Abwärtsrichtung in bezug auf das Ende derselben vorgesehen sind, das in das Innere der Becher einmündet, können sich auch ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen, in Aufwärtsrichtung oder in anderer Richtung (z. B. in einer horizontalen Ebene) angeordnet sein.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 12 wird jede Leitung 37 teilweise durch einen Kanal 38 ge- bildet, der in einer Ausnchmung 39 eines Bechers 40 angeordnet ist. Dieser Kanal 38 ist vorzugsweise in den Ansatz 39 eingepresst oder eingewalzt. Eine Trennplatte 41 (s. Fig. 13) ist in geeigneter Weise im Kanal 38 auf einer Seite eines Querkanals 42, der zwischen dem Kanal 38 und dem Inneren des Bechers 40 vorgesehen ist, angeordnet. Der Querkanal 42 kann halbzylindrische Form haben und mit dem Becher 40, dem Ansatz 39 und dem Kanal 38, nachdem die erforderlichen Teile desselben z. B. durch Fräsen entfernt worden sind, verschweisst oder hartverlötet werden.
Jede Einheit, die den Kanal 38, den Ansatz 39, den Becher 40, die Trennplatte 41 und den Querkanal 42 umfasst, wird anschliessend auf das Zentralrohr 43 in eine solche Lage aufgeschoben, dass eine Öffnung 44 in den Wänden des Zentralrohres 43 geschaffen wird, die an der gegenüberliegenden Seite des Querkanals 42 im Hinblick auf die Trennplatte 41 liegt. Befestigungbzw. Verriegelungsmittel und bzw. oder Markierungsmittel können verwendet werden, um das Zentralrohr 43 mit all den Einheiten in solcher Weise zu vereinigen, dass die Trennplatten 41 aller dieser Einheiten in richtiger Lage im Hinblick auf die zusammenarbeitenden Öffnungen 44 liegen. In der nach der Zusammenstellung erhaltenen Lage werden die Teile des so gebildeten Gasankers in geeigneter Weise zusammengeklemmt oder miteinander verschweisst.
Bei allen Ausführungsformen der Erfindung, wie sie in den Fig. 3-13 dargestellt sind, sind die Zentralrohre anden oberen und unteren Enden mit Verbindungsmitteln ausgestattet, die geeignet sind, ein solches Zentralrohr entweder mit einem ändern Zentralrohr, oderdas obere Ende eines Zentralrohres mit dem unteren Ende einer Bohrlochpumpe zu verbinden, oder das untere Ende eines Zentralrohres mit einer Verschlusskappe zu versehen. In diesem Zusammenhang wird auf die Beschreibung der Fig. 1 und 2 Bezug genommen.
Die Gasanker gemäss der Erfindung arbeiten wie folgt : Wenigstens eine Länge eines Zentralrohres, das mit Bechern und Leitungen gemäss der Erfindung ausgestattet ist, wird mit dem unteren Ende einer Bohrlochpumpe verbunden und das untere Ende des Zentralrohres oder Stranges der Zentralrohre wird durch eine geeignete Verschlusskappe verschlossen. Der Gasanker wird dann zusammen mit der Bohrlochpumpe in die Bohrung eingesetzt und darin entsprechend abgesenkt in an sich bekannter Weise, wobei dieses Absenken durch das Futter erfolgt, das im Bohrloch einzementiert ist. Nachdem die Pumpe an ihrem Sitz nahe dem Boden der Bohrung angelangt ist, kann sie in Betrieb gesetzt werden und ein Flüss igkeit- Gas- Gemisch wird aus der Formation ausfliessen und in den Ringraum zwischen dem Gehäuse und dem Gasanker eintreten.
Erfolgt das Fliessen in Abwärtsrichtung, so wird die Richtung der Mischung umgekehrt, wenn diese in den Becher einströmt.
Bei diesem Richtungswechsel werden die grössten Gasblasen von der Mischung abgetrennt und setzen ihren Weg in Aufwärtsrichtung fort. Eine weitere Abtrennung des Gases aus der Mischung erfolgt in den Bechern, in die die Mischung, die über den Rand des Bechers geführt worden ist, in Abwärtsrich- tung und radial im Hinblick auf das Zentralrohr zur Eintrittsöffnung der Leitung fliesst.
Während dieses Weges haben die restlichen Gasblasen Gelegenheit, aus der Mischung zu entweichen und werden zum Ringraum um den Gasanker über die Öffnungen, die zwischen den Bechern bestehen, abgeleitet.
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Im Ringraum vereinigen sich die Gasblasen zu grösseren Blasen, die neben der Bohrlochlampe abgezogen werden und die aufwärts durch den Raum zwischen dem Bohrlochfutter und der Ölproduktionsverrohrung weiterwandern, die in dem Bohrloch anordnet ist, um eine Verbindung zwischen der Erdoberfläche und dem Auslassende der Pumpe zu schaffen. Das aus der Bohrung an der Oberfläche austretende Gas wird entweder nach aussen geführt oder gefördert.
Fremdmaterial, wie Schmutz, Schlamm oder Rost, das in dem in den Gasanker eintretenden Gas- Flüssigkeits-Gemisch vorhanden ist, bleibt in der Flüssigkeitsphase der Mischung und gelangt zusammen mit der Flüssigkeit in die zum Zentralrohr führenden Leitungen. Da der Querschnittsbereich jedes Rohres genügend gross ist, erfolgt in diesen Leitungen kein Verlegen oder Verstopfen und die Flüssigkeit fliesst ungehindert in das Zentralrohr, aus dem sie in die Bohrlochpumpe abgesaugt und in der Folge über die Ölproduktionsverrohrung aufwärts an die Erdoberfläche geführt wird.
Ohne die Erfindung auf eine spezielle Theorie beschränken zu wollen, wird vermutet, dass die ausgezeichnete Trennwirkung des Gasankers gemäss der Erfindung darauf beruht. dass auf Grund des hohen Fliesswiderstandes durch die zwischen dem Inneren des Zentralrohres und den Bechern angeordneten Leitungswegen der Druckabfall entlang dieser Leitungen während der Arbeitsweise des Ankers immer in Richtung des Inneren des Zentralrohres erfolgt.
Da der Gasgehalt der Flüssigkeitssäulen innerhalb und ausserhalb des Rohres nicht gleich ist, würde die hydrostatische Druckdifferenz bei niederem dynamischem Druck längs der Leitungen zwischen den Bechern und dem Rohr abfallen (was auftreten kann, wenn der Querschnittsbereich der Leitungen zu gross und bzw. oder die Länge der Leitungen zu gering ist, um den erforderlichen Fliesswiderstand für die durch das Rohr fliessende Flüssigkeit zu schaffen) und zu einem Ausfliessen von Flüssigkeit aus dem Rohr und in die Becher am unteren Teil des Gasankers führen. Dieses Fliessen von Flüssigkeit aus dem Zentralrohr in den unteren Teil des Gasankers würde automatisch durch ein Erhöhen des Flüssigkeitsstromes im Rohr beim oberen Teil des Gasankers kompensiert, wobei mit einem zunehmenden Fliessen auch der Trennungswirkungsgrad herabgesetzt würde.
Ein genügend hoher dynamischer Druckabfall längs der Leitungen (der durch geeignete Wahl der durch jede Leitung fliessenden Flüssigkeitsmenge, des Querschnittes sowie der längs jedes Leitungsabschnittes erreicht wird) ergibt einen Druckabfall, der stets in der Richtung des Rohres abfällt, trotz der Unterschiede im hydrostatischen Druck, die zwischen den Flüssigkeitssäulen innerhalb und ausserhalb des Zentralrohres auftreten.
Die Erfindung ist nicht auf Leitungen mit einer speziellen Querschnittsform beschränkt, jedoch soll der Abstand zwischen den Wänden der Leitung genügend gross sein, damit das im Bohrloch vorliegende Fremdmaterial ohne Verstopfung oder Verlegung der Wege hindurchgeht.
Die Länge der Leitungen wird so gewählt, dass ein erforderlicher Druckabfall längs der Leitung für einen gegebenen Querschnitt der Leitung und einen gegebenen Durchsatz von Flüssigkeit erreicht wird.
Die Leitungen brauchen nicht von gleicher Länge zu sein. Der Druckunterschied in den Flüssigkeitssäulen innerhalb und ausserhalb des Zentralrohres variiert mit der Höhe derselben auf Grund des Unterschiedes der Dichte in der Flüssigkeit (die eine Funktion der in der Flüssigkeit enthaltenen Gasmenge ist)..
Gewünschtenfalls sollen zur Erzielung eines entsprechenden Durchsatzes von Flüssigkeit durch alle Leitungen die oberen Leitungen länger ausgebildet sein als die unteren Leitungen des Gasankers. Es ist nicht angezeigt, für den gleichen Zweck verschiedene Querschnittsbereiche in den Leitungen vorzusehen, da damit die Möglichkeit des Verstopfens der Leitungen zunimmt.
Die Zahl der je Gasanker angewendeten Becher hängt vom erforderlichen Flüssigkeitsstrom durch jede Leitung ab, der zur Erreichung des gewünschten Druckabfalles quer zur Längsachse und von der
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cher Becher wird die Wirksamkeit einer Gasanker-Pumpenkombination verringerm da dann die Flüssigkeitsgeschwindigkeit und dementsprechend der Druckabfall in jedem Leitungszweig abnehmen wird, was eine solche Erhöhung des Druckes innerhalb des Zentralrohres bewirkt, dass der Druck innerhalb des unteren Teiles dieses Rohres grösser wird als der Druck ausserhalb des Rohres beim gleichen Druckwert, was zu einem Ausfliessen von Flüssigkeit aus dem Zentralrohr führt.
Das für die verschiedenen Teile des Gasankers gemäss der Erfindung verwendete Material ist vorzugsweise Metall. Die Teile werden, falls erforderlich, vorzugsweise durch Hartlöten oder Schweissen miteinander verbunden. An Stelle der Verwendung von Metallrohren als Leitungen zwischen den Bechern und dem Zentralrohr kann bei Konstruktionen nach den Fig. l - 4 und 11 auch von biegsamen Rohren (z. B. Kautschuk- oder Kunststoff- bzw. Plastikrohren) Gebrauch gemacht werden, die mit Bechern und dem Zentralrohr durch kurze Metallkupplungsrohre verbunden werden, die mit den Bechern und dem Zentralrohr verschweisst werden.
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Der höchste Trennungswirkungsgrad des Gasankers gemäss der Erfindung wird erhalten, wenn das Ende der Leitungen, das mit dem Inneren der Becher in Verbindung steht, so tief wie möglich im Becher angeordnet ist. Die Höhe, bei welcher das andere Ende der Leitungen in das Zentralrohr einmündet, kann willkürlich gewählt werden.
Die Form der Becher stellt keinen wesentlichen Teil der Erfindung dar. Es kann eine beliebige Form benutzt werden, doch ist es klar, dass die beste Trennwirksamkeit erreicht wird, wenn die Becher nicht zu flach sind
Es können verschiedene Typen von Bechern, Zentralrohren, Leitungen und Materialien angewendet werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Gewünschtenfalls kann mehr als eine Leitung je Becher zur Verbindung des Bechers mit dem Zentralrohr vorgesehen werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Gasanker zur Trennung von Gas und Flüssigkeit, enthaltend ein Zentralrohr, um welches eine Vielzahl von Bechern mit im wesentlichen gleichen Längsabständen angeordnet ist, wobei jeder Becher
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bindung gebildet wird durch eine Leitung (5,8, 17,22, 28,35, 37), deren eines Ende (7, 11, 18. 30, 42) in den Becher (1, 10, 17, 22, 25, 34, 40) nahe dem unteren Teil desselben mündet, und deren anderes Ende (6,12, 19,24, 31, 44) in das Innere des Zentralrohres (3,14, 20,23, 27,33, 43) mündet.