DE2016175C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Forderung von schaumigem Mineralöl aus einem Bohrloch - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Forderung von schaumigem Mineralöl aus einem BohrlochInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Förderung von schaumigem Mineralöl aus einem Bohrloch
mittels einer Pumpe von veränderlicher Drehzahl, bei dem ein Parameter gemessen und die Drehzahl
der Pumpe entsprechend dem so gemessenen Parameter eingestellt wird.
Es ist in der Fördertechnik von Mineralöl aus einem
Bohrloch mittels einer Pumpe veränderlicher Drehzahl bekannt, die über der Pumpe befindliche Höhe der
Miiteralölsäule dazu zu benutzen, die Drehzahl der Pumpe so zu steuern, daß ein Trockenpumpen des
Bohrloches nicht erFoU'.«*η kann. Mit dem Ansteigen der
Höhe der Mineralnlsäule im Bohrloch vermindert sich der Kralthedarf der Pumpe und steigt umgekehrt
bei abfallender Höhe an. Die Pumpe wird nun so gesteuert, dall ihre Förderleistung Hei einer bestimmten
Höhenzunahme der Mineralölspule durch Erhöhung der Drehzahl vergrößert und bei einer bestimmten
Höhenabnahme der Säule durch Verminderung der Drehzahl herabgesetzt wird. Hier wird also die über
der Pumpe befindliche Mineralölsäule als Steuerungsparameter für dieDrehzahl des Pumpenantriebsmotors
benutzt.
Es ist ferner bekannt, zur Aufrechterhaltung eines optimalen Gas-Öl-Verhältnisses das spezifische Gewicht des Gases heranzuziehen und als Parameter zur
Steuerung einer Pumpe mit veränderlicher Drehzahl zu benutzen.
Die Förderung von öl aus in eine unterirdische Quelle herabgeführten Bohrungen erfolgt in drei
Stufen:
a) Primäre Gewinnung, bei der das öl auf Grund seiner eigenen Energie in die Bohrung fließt und
dann durch seine eigene Energie oder durch eine Pumpe aus der Quelle entfernt wird. In den
letzten Stufen der primären Gewinnung sammeln sich oft schaumige Rohöle in der Bohrung an.
b) Die sekundäre Gewinnung umfaßt die Erzeugung nach Erschöpfung des größten Teils der ursprünglichen strömungsmittelfördernden Kraft,
wobei eine Flüssigkeit oder ein Gas in die geologische Formation eingespritzt wird, um dem
Öl die Energie oder die Viskosität zu erteilen, die es zum Einströmen in die Bohrung benötigt·
Hierzu gehört das Einspritzen einer Flüssigkeit.
wie Wasser in die Bohrung, um Ιιιπ,ιαίιοιιν
flüssigkeiten in eine För^.jrhohrung /u !reihen.
-;us der das Rohöl gefördert wird. Bei dieser
sekundären Gewinnung sammelt sich, oft schaumiges Rohöl in dem Bohrloch an.
c) Die dritte Stufe wird als tertiär bezeichnet und
umfaßt eine etwas fremdartige Gewinnung, jedoch
kommt im allgemeinen diese dritte Stufe hei den:
Problem der vorliegenden Trundling nicht in besonderem Maße in Krage.
Schaumiges Rohöl ist im allgemeinen ein Rohöl. in welchem Gas Blasen bildet, so daß das Rai:mgewicht
der Flüssigkeit gering isi. Dieses wird häufig
dadurch verursacht, daß in der Formation vorhandenes
Erdgas aus der 1 . ,mg austritt. Fs ist im
allgemeinen F.rdgas in Lösung in dem Öl \orlumden,
wenn es im Reservoir vorgefunden wird. Jedoch
muß dieses Gas, um in Lösung bleiben /u Löimea.
wenigstens einen bestimmten Druck haben. Wenn der Strömungsmitteldruck unter diesen Druck absinkt, der manchmal als Blasenbili''mgspunkt be
zeichnet wird, dann tritt das Gas aus der Lösung aus und nimmt die Form von Blasen an. Manchmal
entsteht die Schwierigkeit auch beim t-inspritzen von
Gas, 7. B. bei einem Gewimuingsprogramm, bei dem
die Förderenergie durch ein Gas aufgebracht ist.
Die Geschichte der einzelnen Bohrung hat gezeigt,
daß schaumiges Rohöl im allgemeinen im ersten Teil der primären Förderung kein Problem darstellt. Jedoch nimmt bei fortschreitender Förderung der
Bodenlochdruck ab. und das benötigte Malerial- volumen nimmt zu. Das wirksame spezifische Gewicht
.des Strömungsmittel nimmt ab und verringert somit die volumetrische Wirksamkeit der üblichen Pumpe,
wobei vermutet wurde, daß dies auf einen GasschluC zurückzuführen sei. Jedoch ist der Ciasschluß im allgemeinen
nicht die Ursache des Problems, und Bemühungen, durch Bekämpfung des Problems als ein
Gasschlußproblem die volumetrische Leistungsfähigkeit der Pumpe zu verbessern, haben zu keinem Erfolg
geführt. Gasschluß tritt im allgemeinen dort auf, wo freies oder leicht eingefangenes Gas leicht austritt.
In einer festen Emulsion, wie z. B. Schaum, wo das fein eingefangene Gas nicht leicht austritt, wird der
Gasschluß zu einem untergeordneten Faktor ooer ist gar nicht vorhanden, da der Schaum ζιτ Stabilität
neigt.
Aus vorstehende! Betrachtung dürfte zu entnehmen sein, daß die zuvor erwähnten Verfahren zum Pumpen
von schaumigem Mineralöl mit einer Tieftauchpumpe, deren Drehzahl durch die angegebenen Parameter
veränderlich ist, nicht oder nur ungenügend geeignet ist, eine optimale Förderleistung der Pumpe aufrechtzuerhalten.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Durchführung desselben zu schaffen, welche beim Pumpen von schaumigem Mineralöl eine optimale
Förderleistung der Pumpe sicherstellen.
Diese Aufgabenstellung wird gemäß dem Verfahren nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Parameter
eine Funktion der Dichte des jeweils gepumpten ölschaums ist.
Gemäß einem verfahren, das sich als besonders vorteilhaft erwiesen hat, ist vorgesehen, daß der
gemessene Parameter ein Maß des statischen Druckunterschiedes des öischaumes an zwei vertikal voneinander
auf Abstand gehaltener, Punkten in dem Bohrloch ist.
Gemäß einem weiteren Verfahrensmerkmal wird die Drehzahl der Pumpe umgekehrt proportional zu
dem abströniseitig von einem Öl-Gas-Abscheider geförderten
Ölanteil verändert.
Die Vorrichtung zur Durchführung des ersterwähnten Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine
in dem Bohrloch angeordnete Pumpe mit veränderlicher Drehzahl, Leitungen, die sich von der Pumpe
zi;: Oberfläche hin erstrecken. Einrichtungen zum Messen eines Parameters in der Bohrung, der eine
Funktion der Dichte des jeweils gepumpten Ölschaums
ist. sowie Vorrichtungen, die auf den gemessenen Parameter ansprechen und die Drehzahl
der Pumpe steuern.
!herbei ist in zweckmäßiger Ausgestaltung voigesehen.
daß die Einrichtungen zum Messen des Parameters zwei senkrecht voneinander auf AhsUiud
gehaltene Druckfühleinrichlungen einschließen, die in dem Ölschaum in dem bohrloch angeordnet sind
und die auf den gemessenen Parameter ansprechenden Vorrichtungen zur Bestimmung des Druckunter
schiedes zwischen den beiden Druckfühlern ausgebildet sind.
tine andere vorteilhafte Möglichkeit sieht vor, daß
die Meßeinrichtung eine Ablaßleitung einschließt, die
eine Meßblende mit einer darin vorhandenen Meßöffiumg enthält, sowie Leitungen und Vorrichtungen
zum Messen des Druckabfalls an der Meßblende zur Einstellung der Ausgangsfrequen/. eines Freqiienzwandlers als eine umgekehrte Funktion des Druckabfalls an der Meßblende.
Noch eine andere Ausführung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtungen ein Massendurchflußmeßgerät einschließen, das mit der den Ölschaum führenden Leitung in Strömungsmittelverbindung steht.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die Drehzahl der Pumpe umgekehrt proportional zu
dem abströmseitig von einem Öl-Gas-Abscheider geförderten ölanteil zu verändern, ist gekennzeichnet
durch eine Pumpe mit veränderlicher Drehzahl, die in dem iJohrloch aufgehängt ist, einen Öl-Gas-Abscheider an der Oberfläche und Leitungen zwischen
der Pumpe und dem Abscheider sowie zur Entfernung des Öls aus dem Abscheider und Vorrichtungen zur
Veränderung dei4 Drehzahl der Pumpe in umgekehrtem
Sinne zu dem abströmseitig vom Abscheider geförderten ölanteil.
Eine weitere vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist
gekennzeichnet durch eine elektrisch betriebene Kreiselpumpe veränderlicher Drehzahl, die in der schaumigen
Flüssigkeit in dem Bohrloch gelagert ist und deren Drehzahl von der Frequenz des ihr von einer Wechselstromqueile zugeführten elektrischen Stromes abhängig ist, einen Frequenzwandler, der elektrisch
mit der Wechselstromquelle und dessen Ausgang elektrisch mit der Pumpe verbunden ist, Meßvorrichtungen
zur Bestimmung eines Parameters, der eine Funktion der Dichte des jeweils gepumpten ölschaums
ist, einrichtungen, die die Meßvorrichtungen mit dem Frequenzwandler verbinden, wobei die
Ausgangsfrequenz als eine umgekehrte Funktion des durch die Meßvorrichtung bestimmten Parameters
eingestellt ist, sowie eine Leitung für den ölschaum, die sich von der Pumne zu der Oberfläche erstreckt.
Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden kreis regelt, oder die Frequenz kann automatisch in
Beschreibung hervor; es zeigt Abhängigkeit von Schwankungen einer Kenngröße
F i g. 1 eine schcmatische Darstellung einer in ein eines von einer Einheit, z.B. dem Subtraktor 44,
Bohrloch eingetauchten Pumpe, deren Drehzahl durch erhaltenen elektrischen Signals eingestellt werden,
den Druckunterschied zwischen zwei senkrecht von- 5 Derartige Frequenzwandler sind beispielsweise leicht
einander auf Abstand gehaltenen Punkten in der Nähe erhältlich und liefern eine Ausgangsfrequenz von
der Pumpe gesteuert wird, 0 bis 200 Hz bei Erregung mittels einer im Handel
F i g. 2 eine schematische Darstellung einer tauch- verfügbaren Energiequelle. Mit der Eingangsseite des
fähigen Pumpe mit veränderlicher Drehzahl, die in die Frequenzwandlers 32 ist ein Kabel 34 verbunden,
Flüssigkeit eines Bohrloches eingetaucht und mit io um eine Energie von einer handelsüblichen Quelle
Mitteln zur Veränderung der Pumpendrehzahl gemäß (nicht gezeigt) auf den Frequenzwandler zu ühcr-
der geförderten Flüssigkeit sowie mit Mitteln zur tragen. Dieser Wandler oder Frequenzumformer 32
Veränderung der Pumpendrehzahl von Hand ver- weist obere und untere Frequenzgrenzwerte auf. So
sehen ist. daß die Pumpe 20 innerhalb des vorgeschriebenen.
F i g. 3 eine schcmatische Darstellung einer Pumpe 15 betriebsmäßig zulässigen Drehzahlbereichs arbeitet,
mit veränderlicher Drehzahl, die in die Flüssigkeit Fs werden nunmehr die benötigten Messungen
eines Bohrloches eingetaucht und mit Mitteln zur betrachtet, die erforderlich sind, um die Einstellungen
Veränderung der Drehzahl gemäß dem Druckabfall des Frequenzwandlers 32 abzuändern. Es sei daran
an einer Blende in der Pumpenablaßlcitung versehen ist, erinnert, daß in dieser Anmeldung schon die Lehre
F i g. 4 eine weitere Ausfühmngsform einer Pumpe ao gegeben wurde, daß die Drehzahl der Pumpe 20 als
mit veränderlicher Drehzahl in schematischer Dar- eine umgekehrte Funktion der Dichteänderung zu
stellung, die in die Flüssigkeit eines Bohrloches ein- verändern ist. Wenn z. B. die Dichte abnimmt, dann
getaucht und mit Mitteln zur Veränderung der Dreh- sollte die Drehzahl zunehmen. Diese Zunahme ist
zahl der Pumpe entgegengesetzt zu der Masse der kennzeichnenderweise linear. Um ein Maß für die
gepumpten Flüssigkeit versehen ist. 25 Dichte der Flüssigkeit 19 innerhalb der Bohrung in
F i g. 1 zeigt ein Bohrloch 10. das in das Erdreich der Ausführungsform nach F i g. 1 zu erreichen, ist
eingefahren und bis in eine Förderzonc abgeteuft ist. ein ob'^cr Druckfühler 36 und ein unterer Druck-
Das Bohrloch 10 ist normalerweise mit einem Futter- fühler 38 vorhanden. Diese Druckfühler geben je ein
rohr 14 versehen, das in das Bohrloch eingesetzt und elektrisches Ausgangssignal, das eine Funktion des
darin zementiert worden ist und das Perforierungen 16 30 Druckes ist. Die D ruck fühler 36 und 38 sind mit
aufweist, durch die Flüssigkeit in das Bohrloch einem Differenzbilder 44 über Leiter verbunden, die
hineinströmt. Die Flüssigkeit 19 fließt aus der Förder- durch die Linien 40 und 42 dargestellt sind. Die
zone 12 in die Bohrung ein und steigt bis zu der bei 18 Signale von den Druckfühlern werden auf den
angegebenen Höhe. In die Flüssigkeit 19 des Bohr- Differen/bilder 44 übertragen, der ein Ausgangssignal
lochs 10 ist eine Kreiselpumpe 20 mit veränderlicher 35 bildet, da>. proportional zu der von den Druckfühlern
Drehzahl eingetaucht. Der Auslaß dieser Pumpe ist 36 und 38 gemessenen Druckdifferenz ist oder ein
durch ein senkrechtes Rohr 22 sowie eine bekannte Maß dafür ist. Dieses Ausgangssignal wird soweit als
Bohrlochkopfeinrichtung in dem Oberteil des Futter- nötig verstärkt und zur Einstellung des Frequenzwerts
roh rs 14 angeschlossen. Die Abgabcleitung22 er- des Frequenzwandlers 32 benutzt. Dieses Merkmal
streckt sich seitwärts aus dem Bohrlochkopf als Ablaß- 40 kann in den Frequenzwandler eingebaut werden,
leitung 26 heraus. Fs sind keine Einzelheiten der oder es können Mittel vorgesehen werden, um die
Dichtungen usw. gezeigt, da diese hinreichend bekannt Einstellung auf dem Frequenzwandler zu regeln,
sind. Fs kann /. B. das Einstellsignal vom Differenzbilder 44
Es werden nunmehr die Mittel zur Energiever- einem Antriebsmittel 45 zugeführt werden, das ein
sorgung der Pumpe 20 näher betrachtet. Die Pumpe 20 45 Potentiometer sein kann, dessen Wellenlage eine
ist, wie üblich, eine Baugruppe, die sowohl eine tauch- Funktion des Eingangssignals ist. Die Welle besorgt
fähige Kreiselpumpe als auch einen Elektromotor dann die Einstellung des Frequenzwandlers 32. In
einschließt. Die Energie für den Motor wird von den anderen Figuren der Zeichnung wird das elekirgendeiner
passenden Einheit an der Oberfläche trische Signal, das ein Maß für den gemessen η Para·
über elektrische Leiter innerhalb des Kabels 30 ge- 50 meter ist, im allgemeinen als direkt mit dem Frequenzführt.
Die Pumpenbaugruppe 20 umfaßt einen Motor, Wechselrichter zur Steuerung der Frequenz der Aus
dessen Drehzahl sich in Abhängigkeit von der Fre- gangsarbeitsspannung verbunden gezeigt,
quenz der angelegten Spannung ändert. Diese Frreger- Die Drehgeschwindigkeit einer von einem Wechsel spannung wird über die Leiter innerhalb des Ver- strommotor angetriebenen Kreiselpumpe ändert siel· sorgungskabels 30 zugeführt, das an der Oberfläche 55 unmittelbar mit dem Wechsel in der Frequenz odei an einen Frequenzwandler angeschlossen i>t. Der der Hertzzahl, z. B. führt eine Eingangsspannung vor Frequenzwandler kann einen Gleichrichter zur Um 60 Hz bei einem zweipoligen Elektromotor zu einei Wandlung der zugeführten Wechselspannung in eine synchronen Drehzahl von 3600 Umdrehungen j< Gleichspannung einschließen, einen Wechselrichter Minute. Bei Herabsetzung der Eingangsfrequenz au mit einer Frequenzsteuerung zur Erzeugung einer 60 die Hälfte, nämlich 30 Hz je Sekunde, vermindert siel Ausgangswechselspannung einer gewünschten Fre- die Drehgeschwindigkeit auf die Hälfte der synchrone! quenz sowie einen Transformator oder eine andere Drehzahl oder 1800 Umdrehungen je Minute. Um Einheit zur Regulierung der Spannungsamplitude, um gekehrt erhöht sich bei einer Zunahme der Eingangs eine Regelung' der Amplitude dor Ausgangs wechsel- frequenz um das Zweifache auf 120 Hz die Drehzah spannung des Wechselrichters zu ermöglichen. Die 65 um das Doppelte der synchronen Drehzahl oder au Wcchselrichterfrequenz kann von Hand geregelt 7200 Umdrehungen je Minute. Jeder Mittelwert eine werden, z. B. mittels eines Knopfes, der den wirk- Frequenzeinstellung erzeugt eine proportionale An samen Wert einer Komponente in einem Oszillator- derung in der Drehgeschwindigkeit.
quenz der angelegten Spannung ändert. Diese Frreger- Die Drehgeschwindigkeit einer von einem Wechsel spannung wird über die Leiter innerhalb des Ver- strommotor angetriebenen Kreiselpumpe ändert siel· sorgungskabels 30 zugeführt, das an der Oberfläche 55 unmittelbar mit dem Wechsel in der Frequenz odei an einen Frequenzwandler angeschlossen i>t. Der der Hertzzahl, z. B. führt eine Eingangsspannung vor Frequenzwandler kann einen Gleichrichter zur Um 60 Hz bei einem zweipoligen Elektromotor zu einei Wandlung der zugeführten Wechselspannung in eine synchronen Drehzahl von 3600 Umdrehungen j< Gleichspannung einschließen, einen Wechselrichter Minute. Bei Herabsetzung der Eingangsfrequenz au mit einer Frequenzsteuerung zur Erzeugung einer 60 die Hälfte, nämlich 30 Hz je Sekunde, vermindert siel Ausgangswechselspannung einer gewünschten Fre- die Drehgeschwindigkeit auf die Hälfte der synchrone! quenz sowie einen Transformator oder eine andere Drehzahl oder 1800 Umdrehungen je Minute. Um Einheit zur Regulierung der Spannungsamplitude, um gekehrt erhöht sich bei einer Zunahme der Eingangs eine Regelung' der Amplitude dor Ausgangs wechsel- frequenz um das Zweifache auf 120 Hz die Drehzah spannung des Wechselrichters zu ermöglichen. Die 65 um das Doppelte der synchronen Drehzahl oder au Wcchselrichterfrequenz kann von Hand geregelt 7200 Umdrehungen je Minute. Jeder Mittelwert eine werden, z. B. mittels eines Knopfes, der den wirk- Frequenzeinstellung erzeugt eine proportionale An samen Wert einer Komponente in einem Oszillator- derung in der Drehgeschwindigkeit.
wird durch Änderungen in der Drehgeschwindigkeit Ausgangssignal auf die Leitung 48, das eine Anzeige
beeinflußt. Wenn die Drehzahl »No verändert wird, für das jeweils geförderte öl darstellt. Wenn der Fluß
dann ändert sich der Durchfluß »Q« direkt wie die· des geförderten Öls abnimmt, dann nimmt das Signal
Qx Nx
Diese Maßnahme wiederum erhöht die Förderleistung
λ ~ ^y der unter der Oberfläche arbeitenden Pumpe, bis das
2 vorgeschriebene oder vorgegebene Flüssigkeitsvolumen
sich die Saugwirkung (//) unmittelbar mit dem io für die Pumpendrehzahl einstellbar sein, die eingehalten
vorgegebene Flüssigkeitsvolumen abzugeben.
/Ζ, \ N2 j
Schalter 33Λ an den Frequenzwandler32 angeschlossen,
15 wenn sich der Schalter in seiner Stellung Nr. 1 beWenn die Drehzahl verändert wird, dann ändert findet. Die Ausgangsspannung des Wandlers 32 wird
sich die effektive Leistung *BHP« unmittelbar mit der durch den Schalter 33 B zu dem mit der Pumpe 20
dritten Potenz der Drehzahl. verbundenen Versorgungskabel geführt, wenn sich
dieser Schalter in seiner Stellung Nr. 1 befindet.
BHPt \ Nt I
matische Steuerung der Pumpe 20 erwünscht ist.
Motorkennlinien werden durch Veränderungen in vorzusehen, durch welche die Drehzahl der Pumpe 20
der Frequenz oder der Hertzzahl beeinflußt. Zur von Hand verändert werden kann. Dieses läßt sich
Vorausbestimmung der Motorleistung bei anderen »5 durch die Einrichtung der F i g. 2 erreichen, indem
Frequenzen als der normalen Eingangsfrequenz von man die Schalter 33A und 33 5 in ihre Stellung Nr. 2
60 Hz werden drei Parameter benutzt. bringt. Hierdurch wird die Energiequelle mit einem
Wenn die Frequenz »F* verändert wird, dann ändert von Hand belätigbaren Frequenzwandler 32/1 versieh auch die Drehzahl »N« unmittelbar mit der blinden. Der Frequenzwandler 32A ist der gleiche
Frequenz. 3» wie der Frequenzwandler 32, abgesehen davon, daß Nx Fx
der Wandler 31A notwendigerweise eine von Hand
N ~~ '..
einstellbare Steuerung haben muß. Wenn sich die
2 * Schalter jeweils in ihrer Stellung Nr. 2 befinden, dann
Wenn die Frequenz verändert wird, dann ändert befindet sich die Leistungssteuerung 32 nicht in dem
sich die abgegebene Nutzleistung unmittelbar mit der 35 Versorgungskreis. Die Drehzahl der Pumpe 20 wird
Frequenz. dann von Hand geregelt.
BHP1 Fx
Es folgt nun eine Beschreibung der F i g. 3, die
BHP F
e'ne we'tere Ausführungsform der Erfindung zeigt.
* * Hier sind nicht, vie in F i g. 1, Druckfühler am Boden
Wenn die Frequenz verändert wird, dann verändert 4° angeordnet, sondern man mißt den Druckabfall an
sich die benötigte Eingangsspannung »V* unmittelbar der öffnung in der Meßöffnungsblende 50 in dem
mit der Frequenz. Auslaß 26. Die Druckleitungen 52 und 54 auf beiden Vx F1
Seiten der Meßblende 50 sind mit einer Differenzy ρ
druckmeßvorrichtung 56 verbunden. In dieser Aus-22 45 führungsform besteht das Ausgangssignal der Diffe-Wenn die Dichtemessung bei Wiedergabe durch renzdruckmeßvorrichtung in einem elektrischen Signal,
Messungen der Druckfühler 36 und 38 einen Wechsel welches sich als eine Funktion des Differenzdruckes
in der Drehzahl geboten erscheinen läßt, dann wird ändert. Dieses elektrische Signal wird über die
die Frequenzeinstellung des Frequenzwandlers 32 so Leitung 58 an den Frequenzwandler 32 angelegt. Der
eingestellt, daß er die geeignete Frequenz der Aus- 5«· Druckabfall an der Meßblende50 ist eine Funktion
gangsspannung ergibt. Der Wandler 32 stellt auch die der Dichte des dort hindurchströmenden Strömungs-Amplitude der Ausgangsspannung ein. mittels. Somit wird die Drehzahl der Pumpe 20 in
Es wird nunmehr die Aufmerksamkeit auf F i g. 2 Abhängigkeit von der Dichte der gepumpten Flüssiggelenkt, die eine Abwandlung der Vorrichtung der keit gesteuert.
F i g. 1 zeigt. Hier werden keine Druckfühler in dem 55 F i g. 4 zeigt eine noch andere Ausführungsform
Bohrloch verwendet, sondern die Durchflußgeschwin- der Erfindung. In dieser Ausführungsform wird die
digkeit der Flüssigkeit bestimmt. Die Menge der Drehzahl des Motors der Tauchpumpenanordnung 20
gepumpten Flüssigkeit ist eine Funktion der Dichte. durch Messung der Masse der geförderten Flüssigkeit
In Fig. 2 ist die Ablaßleitung26 an einen Gas-Öl- bestimmt. Die Fördermenge in der Leitung26 wird
Abscheider 49 angeschlossen. Das Gas strömt aus 60 in eine Massenflußmeßeinrichtung 60 eingeleitet, deren
dem oberen Auslaß 42 und die Flüssigkeit strömt aus Ausgangssignal sich als eine Funktion der Masse
demunteren Auslaß 44 heraus. Der Gas-Öl-Abscheider ändert. Dieses Ansgangssigna' steuert den Frequenzist vorzugsweise vom Typ einer gasbetriebenen Heiz- wandler 32. Die Frequenz des Ausgangs des Frequenzeinrichtung. Dem Abscheider werden als Entschäumer wandlers 32 ändert sich in umgekehrtem Sinne wie die
bekannte Zusätze zugesetzt, um die Trennung des 65 Masse der durch die Ablaßleitung 26 strömenden
Gasrs vom öl zu beschleunigen und so den gepumpten Flüssigkeit. Bei Abnahme der geförderten Masse steigt
Schaum aufzulösen. Die abgegebene Flüssigkeit strömt die Frequenz, so daß die Pumpe 20 bei einer höheren
durch eine Meßeinrichtung 66 zu nicht gezeigten Drehzahl gedreht wird. Die Masseflußmeßeinrichtung
60 kann von jedem beliebigen der auf dem Markt erhältlichen Typen sein, die an Stelle des Volumens
die Masse der durch eine Leitung fließenden Flüssigkeit bestimmen und aufzeichnen. Diese Massenflußmeßeinrichtung
kann auch die Form eines von einer Waage 64 getragenen Tanks 62 annehmen. Die Leitung
26 ist durch ein biegsames Verbindungsstücke 61
10
mit dem Tank 62 verbunden. Wenn sich die durch den Tank hinduichströmende Masse ändert, ändert sich
auch entsprechend das durch die Waage 64 festgestellte Gewicht. Das Ausgangssignal der Waage 64
kann in Form eines elektrischen Signals oder einer mechanischen Verbindung zur Veränderung der Einstellung
des Frequenzwandlers 32 vorhanden sein.
Claims (9)
1. Verfahren /ur Förderung von schaumigem
Mineralöl au> einem Bohrloch mittels einer Pumpe
von veränderlicher Drehzahl, bei dem ein Parameter gemessen und die Drehzahl der Pumpe entsprechend
dem so gemessenen Parameter eingestellt w ird. d a d urch g e k e η η ζ e i c Ii net.
ilaH tier Parameter eine Funktion der Dichte de- :o
jevveiK gepumpten Ölschaums ist.
2. \ erfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet.
Jail der gemessene Parameter ein Mali des statischen Druckunterschiedes des ÖIschaume>
an /.'.ei vertikal voneinander auf Abstand nehai- :j
teilen Punkten in dem liorhloch ist.
3. Verfahren n:vh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dall die Drehzahl der Pumpe umgekehrt
proportional zu dem .vhströmseuii; von eimern
Öl-Gas-Absc1 -ider geforderten Ölanteil verändert
wird.
4. Vorrichtung zur Verwendung bei einem Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine
in dem Bohrloch (10) angeordnete Pumpe (20) mit veränderlicher Drehzahl, Leitungen (22, 26), die
s\c\a von ler Pumpe /ur Oberfläche hin erstrecken,
Emrichu./.gen /um Messen eines Parameters in
der Bohrung, der eine Funktion der Dichte des jeweils gepumpten ölschaums ist, sowie Vorrichtungen, die auf den gemessenen Parameter
ansprechen un' die Drehzahl der Pumpe (20) steuern.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dall die Fmrichtur ;en zum Messen
des Parameters zwei senkrecht voneinander auf Abstand gehaltene Druckfühleinrichtungen (36, 38)
einschließen, die in dem Ölschaum in dem Bohrloch angeordnet sind und die auf den gemessenen
Parameter ansprechenden Vorrichtungen zur Bestimmung des Druckunterschiedes zwischen den
beiden Druckfühlern ausgebildet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung eine Ablaßleitung
(26) einschließt, die eine Meßblende (50) mit einer darin vorhandenen Meßöffnung enthält,
sowie Leitungen und Vorrichtungen zum Messen des Druckabfalls an der Meßblende zur Einstellung
der Ausgangsfrequenz eines Frequenzwandlers (32) als eine umgekehrte Funktion des Druckabfalls an
der Meßblende.
7. V01 richtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßeinrichtungen ein MassendurchflußmelSgerät (60) einschließen, das
mit der den ölschaum führenden Leitung in StrömungsmiUelverbindung steht.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine
Pumpe (20) mit veränderlicher Drehzahl, die in dem Bohrloch (10) aufgehängt ist, einen Öl-Gas-Abscheider
(49) an der Oberfläche und Leitungen zwischen der Pumpe (20) und dem Abscheider (49)
sowie zur Entfernung des Öls aus dem Abscheider und Vorrichtungen zur Veränderung der Drehzahl
der Pumpe (20) in umgekehrtem Sinne zu dem abströmseitig vom Abscheider (49) geförderten
ölanteil.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine
elektrisch betriebene Kreiselpumpe (20) veränderlicher Drehzahl, die in der schaumigen Flüssigkeit
111 dem Bohrloch (10) gelagert ist uik: deren
Drehzahl von der Frequenz des ihr von einer
Wecluelstromquelle zugeführten elektrischen Stromes
abhängig ist, einen Frequenzwandler (32. 32 .-I). der elektrisch mit der Wechselstromquelle und
dessen Ausgang elektrisch mit der Pumpe verbunden ist, Mein Errichtungen (46) zur Bestimmung
eines Parameters, der eine Funktion der Dichte des jeweils gepumpten Ölschaums ist. Einrichtungen,
die die MeiUorrichtungen (46) mit dem Frequenzwandler verbinden, wobei die Ausgangsl'requenz
als eine ui.'.gekehrte Funktion des durch
die Meßvorrichtung (46| bestimmten Parameters
eingestellt ist, sowie eine Leitung (26) für den Ölschaum, die sich von der Pumpe (20) zu der Oberfläche
erstreckt.
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