DE378904C

DE378904C - Naphthaschoepfbuechsenkopf

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Publication number: DE378904C
Application number: DEST36183D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1921-10-07
Filing date: 1922-09-30
Publication date: 1923-08-09

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Naphthaschöpfbüchsenkopf, welcher eine Produktionserhöhung von Naphthabrunnen jeder Art zum Zwecke hat.

Die ^Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsbeispiele der Vorrichtung gemäß der Erfindung. Abb. 1 ist ein Längsschnitt durch einen einfachen Schöpfbüchsenkopf für Naphthabrunnen bis zu einem mittleren Gasdruck. Abb. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie X-X in Abb. 1. Abb. 3 zeigt einen Längsschnitt durch einen Kopf mit einer Regulierung des Über- und Unterdruckes für Brunnen mit einem größeren Gasdruck. Abb. 4 ist eine Seitenansicht zu Abb. 3. Abb. 5 ist ein Längsschnitt durch den Kopf mit selbsttätigem Verschluß. Abb. 6 ist eineBüchse nach Abb. 5 im Längsschnitt. Abb. 7 ist ein Schnitt nach Y-Y in Abb. 5.

Beim Schöpfen mit gewöhnlichen Schöpfröhren wurde beobachtet, daß infolge der Rückdruckwirkung des Gases das Rohr beim Herausziehen zum Teil gefüllt ist.

Gemäß der Erfindung ist auf dem oberen Ende des Rohres A ein Kugelventil B angeordnet, das durch seine zweckmäßige Bauart bewirkt, daß das Schöpfrohr A aus dem Brunnen nach der Füllung voll herausgezogen wird, wodurch man eine rationelle Förderung erzielt. Das Kugelventil besteht aus dem mit einer Verdickung 2 abgeschlossenen und unten mit einer Öffnung 3 versehenen

Schaft ι, In die Öffnung 3 münden vier kleinere öffnungen 4, die schief im oberen Teil der Verdickung 2 geführt sind. Die öffnungen 4 sind mit Gewinden versehen, damit durch Abschluß mit einfachen Schraubenstöpseln der Druck im Rohr Λ geregelt werden kann. Der obere Teil des Schaftes 1 ist mit einem Auge 5 versehen, in welchem das (nicht eingezeichnete) Seil zum Herausheben des Rohres befestigt ist. Aus konstruktiven Gründen kann das Auge 5 auch besonders auf den Schaft 1 aufgeschraubt sein. In das verengte Ende des Rohres A ist mit Nieten 7 die Büchse 6 eingenietet. Die Büchse 6 trägt unten den Sitz 8 für das Ventil B und hat drei über dem Sitz angeordnete Gewindeöffnungen 9 für die .Schrauben 10, die beim Montieren den Schaft ι halten.

Das Kugelventil kann ohne Anstand und Zeitverlust bei jedem bereits verwendeten Schöpfrohr verwendet werden. Das Kugelventil nach Abb. 1 und 2 ist für solche Naphthabrunnen bestimmt, wo der Gasdruck im Bohrloch nicht groß ist, ferner dort, wo . bei hohem Niveau das Schöpfen von oben und schließlich dort, wo bei niedrigem Niveau das Schöpfen von unten geschieht. Nach der Montage des Kugelventils werden die Schrauben 9 beseitigt. Beim Tauchen des mit dem Kugelventil nach Abb. 1 und 2 versehenen Schöpfrohres in den Brunnen lockert man bei langsamem Tauchen das Schöpfseil, was ein Öffnen des Kugelventils ermöglicht; unter gleichzeitigem Sinken des Rohres entweichen aus ihm Luft und Gas, bis das ganze Rohr vollkommen in der Naphtha untergetaucht ist. Damit ist die Arbeit des Füllens beendet. Das Nachlassen des Seiles wird nun eingestellt. Durch Anziehen des Seiles schließt sich infolge des Rohrgewichtes das Kugelventil. Nun beginnt man, das Seil herauszuziehen. Das Schöpfrohr ist mit Naphtha und Gasen gefüllt, welche beim raschen Steigen des Rohres und infolge des kleinen atmosphärischen Druckes ein allmähliches Aufstauen der Naphtha herbeiführen, die wegen des geschlossenen Kugelventils aus dem Rohr nicht herausschlagen kann, so daß ein volles Schöpfrohr nach oben gelangt. Um den Druck der im Rohr eingeschlossenen Gase regeln zu zönnen, und um die Entleerung des Schöpfrohres zu erleichtern, sind auf dem Schaft 1 die schon erwähnten vier Öffnungen 4 angeordnet, die nach Bedarf geschlossen werden können. Durch deren Einwirkung kann im Rohr kein Überdruck entstehen, da derselbe sich beim Herausziehen des Rohres gleichmäßig verringert. Nachdem beim Entleeren des Rohres die Luft durch die öffnungen 4 frei nach innen gelangen kann, ist es ausgeschlossen, daß der Inhalt [ des Rohres schlecht entleert würde, oder daß das Rohr dabei beschädigt werden könnte.

Durch die Verwendung des Kugelventils gemäß der Erfindung erhöht sich bedeutend die Produktion, ohne daß sich die mit der Produktion verbundenen Auslagen erhöhen. Das Kugelventil dieser Art zeichnet sich durch einfache Bauart und durch die Möglichkeit des augenblicklichen Anbringens an bestehenden Schöpfrohren aus. Ferner muß man nicht die bestehenden Schöpfmethoden ändern. Bei der Entleerung des Rohres entsteht kein Vakuum. Die Regulierung des Gasdruckes im Inneren des Rohres geschieht selbsttätig.

Bei Naphthabrunnen mit einem großen Gasdruck, wo beim Herausziehen des gewöhnlichen Schöpfrohres infolge des bedeutenden Gasdruckes im Rohr nur ein geringer Teil der Produkte im Rohr verbleibt, verwendet man den Schöpfkopf nach Abb. 3 und 4. Der Schöpfkopf besteht aus der Büchse 6', die in den am Ende des Rohres A mit Hilfe von Nieten 7' befestigten Kopf 11 eingeschraubt ist. Die Büchse 6' hat einen Sattel 8' für das erweiterte Kugelende 2' des Ventils B', das in einen Schaft 1' ausläuft, auf dessen Ende der Bügel 12 aufgeschraubt ist. Das Ventil B' ist seiner Länge nach zentral durchbohrt. Im Kugelteil 2' ist eine größere Bohrung 3' vorgesehen, während im Schaft eine kleinere Längsöffnung 13 ausgebildet ist. In die Bohrung 3' ist eine hohle Schrau¹ e 14 eingeschraubt, die mit einem Stift 14' gesichert ist. Die hohle Schraube 14 ist auf ihrem in einen Kopf 15 erweiterten unteren Ende zu einem mit Einschnitten 16 ausgestatteten Kopf 16 erweitert. Auf ihrem oberen Ende besitzt die hohle Schraube 14 einen Sitz 17, auf dem eine Stahlkugel 18 ruht. Auf dieser liegt ein mit einem Zapfen 20 versehener Bolzen 19. Gegen den Bolzen 19 stützt sich'die Feder 21. Der Bolzen und die Feder bewegen sich in der Höhlung 13, die oben eine Stellschraube 20 besitzt, welche im Schaft 1' eingeschraubt und mit einem Vierkant 21 versehen ist. Zwischen dem unteren Ende der Stellschraube 20 und der Feder 21 sind drei hohle Reservebestandteile 22 angeordnet. Der Bügel 12 ist auf der Schraube des Schaftes ι' mit einem Stift 23 gesichert. Er ist flach und schwach konisch und an der Stelle, wo er aufgeschraubt ist, etwas massiver. Auf seinem unteren Teil besitzt er zwei Buffer 24. Die Schraube 20 ist oben mit einer Mutter 26 gesichert, die sich gegen den Bügel stützt. Die Mutter 26 wird durch eine Schraube 27 eingestellt, die von der Seite in den Bügel 12 eingeschraubt ist und in die Seitenöffnungen 28 der Mutter 26 hineinragt. Der Kugelkopf 2' besitzt unten zwei öff-

iiungen 29, in die zwei hohle Bolzen 30 eingesetzt sind, auf denen Schraubenfedern 31 sitzen. Diese drücken zwei kleine Kugeln 32 an, welche die aus dem Kopf 2' ausmündenden Bohrungen 33 verschließen. Bei diesen Bohrungen sind an vier Stellen Öffnungen 4' angeordnet, welche die Bohrung 3' mit der Außenseite des Kopfes 2' verbinden. Der Schaft 1' ist mit zwei Queröffnungen 34 versehen. Die Büchse 6' ist gegenüber dem Kopf 11 mit einer eingebohrten und versenkten Schraube 35 gesichert, die mit einem Splint 36 gesichert ist. Oben ist die Büchse mit vier öffnungen 37 und in der Mitte mit einem dachförmigen Bund 38 versehen, durch den ein ringförmiger Hohlraum 39 gebildet ist.

Wie beim Ventil nach Abb. 1 und 2 ruht

auch hier das Gewicht des Schöpfrohres im aufgehängten Zustand auf dem Kugelventil B', welcher das Rohr verschließt und nur im Falle - des Eintauchens beim Nachlassen des Zugseiles oder beim Entleeren sich vollständig öffiiet.

Beim Eintauchen des Schöpfrohres in die Naphtha entweicht durch das geöffnete Ventil aus dem Rohr die Luft und das Gas, und ins Innere dringt Naphtha ein. Das weitere Ver- ', fahren mit dem Rohr und dem Kopf nach der zweiten Art ist analog wie beim ersten Fall.

Um ein Entstehen eines hohen Druckes im Schöpfrohr hinten zu halten, wird der Überdruck mit Hilfe des auf einen bestimmten Überdruck eingestellten Ventils 18 mit dem : Bolzen 19 und der Schraubenfeder 21 gere- !

gelt. Das Gas entweicht durch die hohle Schraube 14, hebt das Kugelventil 18, dringt in die Bohrung 3' ein, entweicht durch die vier öffnungen 4' und gelangt in den Hohlraum 39. Gleichzeitig entweicht das Gas aus der Bohrung 3' durch die öffnungen 34 und trifft auf die Wände der Büchse 6' auf. Dieses Ablassen der mit Naphtha gemischten Gase hat den Zweck, daß beim Herausheben des Schöpfrohres das mögliche Herausspritzen der '

Naphthateilchen verhindert wird. '

Um ein rasches Entleeren des Schöpfrohres '■ zu ermöglichen, wird dieses leicht auf die Decke des Brunnens gestellt, das untere Ventil geöffnet, worauf die Naphtha auszufließen beginnt. In diesem Augenblick tritt die Vakuumeinrichtung in Tätigkeit, wobei das ; Schöpfrohr mit seinem Gewicht noch auf dem Kugelventil B' ruht und von diesem verschlossen wird. Beim Entstehen des geringsten .

Unterdruckes im Schöpfrohr beim Herauslassen der Naphtha öffnen sich die beiden ■ kleinen Kugelventile 32, die nur durch einen mäßigen Druck der Schraubenfedern 31 angepreßt werden. Die Luft dringt durch die Öffnungen 4' und die öffnungen 33 in den Raum 31 und strömt durch die hohlen Bolzen 30 in das Schöpfrohr. Die ganze Vakuumeinrichtung wird durch die hohle Schraube 14 eingestellt. ^ \

Eine andere Ausführungsform des Schöpf-^65^ rohres ist in Abb. 5 bis 7 dargestellt und hat den Zweck, die Ergiebigkeit eines wie immer gearteten Brunnens bis zum Maximum zu steigern. Sie eignet sich besonders für Naphthabrunnen, die absolut gasfrei sind, für Brunnen mit dem größten Gasdruck, für unter Wasser stehende Brunnen, wo man bei hohem Flüssigkeitsspiegel teils von unten und teils von oben schöpfen muß. Neben den bei der zweiten Ausführungsart aufgezählten Eigenschäften hat das Kugelventil gemäß der letzten Ausführungsform die hervorragende Eigenschaft, daß beim Niederlassen und dem darauffolgenden Untertauchen in der Flüssigkeit das Kugelventil bei vollkommen gespanntem Zugseil ganz geöffnet ist, wodurch erzielt wird, daß genau in den Tiefen, wo das Tauchen unterbrochen wird und das Rohr sich mit Flüssigkeit füllt, das Kugelventil beim ersten Anziehen geschlossen und der Inhalt des Rohres unverletzt aus bestimmten Tiefen auf die Oberfläche gebracht wird. Das Kugelventil nach dieser Art besteht neben den Teilen nach der zweiten Art aus der teilweise hohlen Stange 40, die an den Kopf der hohlen go Schraube 14, mit der sie ein Ganzes bildet, angeschlossen ist. Die Höhlung 41 der Schraube reicht ziemlich tief in die Stange 40 und ist in diesen Stellen mit Queröffnungen

42 versehen. Das untere Ende der Stange 40 trägt ein Gewinde, welches mit Oueröffnungen

43 versehen ist. Auf dem unteren Ende der Büchse 6' sitzt ein mit vier Längsöffnungen 45 ausgestattetes kurzes Rohr 44 auf. Gegen den unteren Rand dieses stützt sich eine Unterlagsscheibe 46, die mit einer öffnung 47 versehen ist. Auf das Gewinde der Stange 40 ist eine Mutter 48 aufgeschraubt, die mit einem Splint 49 in den Öffnungen 43 gesichert ist. Auf die Mutter 48 ist von oben eine Unterlagsscheibe 50 gelegt, zwischen der und der Unterlagsscheibe 46 konzentrisch mit der Stange 40 eine Schraubenfeder 51 eingespannt ist. Das ganze Gewicht des Schöpfrohres ist in einem solchen Maß durch die no Spannkraft der Schraubenfeder 51 gehalten, daß beim Niederlassen bei gespanntem Seil das Kugelventil B' geöffnet bleibt. Dadurch erreicht man, daß das Schöpfrohr bei Sinken in die Flüssigkeit durch diese Widerstandslos hindurchgeht, mit anderen Worten, das Rohr durchdringt die Flüssigkeit. In der Tiefe, in welcher das Rohr haltmacht, nimmt es Flüssigkeit auf. Beim Herausziehen überwindet das Gewicht des vollen Schöpfrohres den Widerstand der Feder 51. Infolgedessen schließt sich das Kugelventil B', und der In-

halt des Rohres gelangt ohne Beeinträchtigung auf die Oberfläche, und das Rohr kann entleert werden. Der fallweise beim Herausheben des Schöpfrohres oder beim Eintauchen entstand en e Gasüberdruck wird durch die selbsttätige Wirkung des bereits oben beschriebenen Ventils ausgeglichen. Beim Entleeren des Rohres wird dieses leicht auf die Decke des Brunnens aufgestellt, dadurch öffnet sich das ίο untere \*entil, und die Naphtha fließt aus, wobei die Vakuumeinrichtung zur Betätigung gelangt.

Wenn das Schöpfrohr unter dem Naphthaspiegel ins Wasser getaucht wird, füllt sich das Schöpfrohr nur mit Wasser, welches beim Herausheben durch die Naphthaschichten infolge des entstandenen Gegendruckes nicht herausfließt und sich nicht vermischt. Der Erfolg der zweckmäßigen Arbeit des letzteren Kopfes ist der, daß sich die Naphthaschichten nicht periodisch mit Wasser mischen, daß ferner beim Wasserschöpfen nur Wasser geschöpft wird, daß weiter stets ein gefülltes Rohr auf die Oberfläche gelangt, daß schließ-Hch die Ausgiebigkeit von wasserhaltigen Naphthabrunnen bedeutend erhöht wird. Die angeführten Schöpfköpfe können ohne Anstand und Zeitverlust an bestehende Vorrich- _t tung angefügt werden.

Der Arbeitsvorgang bei der Naphthagewinnung mit diesen Vorrichtungen bleibt derselbe wie bei den bisherigen Apparaten.

Claims

PATENT-A NSPRÜCHE:

i. Naphthaschöpfbüchsenkopf, dadurch ^:

gekennzeichnet, daß das obere Ende des Rohres (A) innen mit einem Sitz ' (8 oder 8') für das \^rentil (B oder B') \ versehen ist, in welches im Inneren des Schöpf rohr es (A) das Zugseil eingehängt wird, wobei das Schöpfrohr (A) oben j durch das Eigengewicht geschlossen wird zwecks Erhöhung der Förderung infolge des vollgefüllten Schöpfrohres.
2. Schöpfbüchsenkopf nach Anspruch 1, ■ dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelventil (Z?) mit einer nach dem Inneren des Schöpfrohres hin offenen Bohrung (3) versehen ist, die bei geschlossenem Ventil
(B) mit der Außenseite des geschlossenen Rohres (A) durch kleinere Öffnungen (4) verbunden ist, mit deren Hilfe der Überdruck der Gase im Inneren des Rohres mit dem äußeren Druck durch Verschließen einiger Öffnungen ausgeglichen wird. 3. Schöpf büchsenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Kugelventils (B, B'), das eine Längsbohrung (3, 3', 13) besitzt, ein diese Bohrung verschließendes, durch die Feder (21) angedrücktes Ventil (18) angeordnet ist, welches sich bei einem eventuellen Überdruck im Rohr bei geschlossenem Kugelventil öffnet und den Überdruck mit der Umgebung bzw. der atmosphärischen Luft ausgleicht, wobei die Gase aus der Bohrung (3', 13) durch Öffnungen (4', 34) aus dem Rohr (A) entweichen.
4. Schöpf büchsenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Kugelventils kleinere, durch Federn (31) angedrückte Ventile (32) angeordnet sind, die in der Bohrung ("29) zu dem Zwecke angebracht sind, daß sie bei geschlossenem Kugelventil bei der Entleerung des Schöpfrohres die Entstehung eines Vakuums dadurch verhindern, daß selbst beim geringsten im Rohr (A) entstandenen Unterdruck der atmosphärische Druck die Ventile (32) öffnet und durch die Öffnungen (29) ins Innere des Rohres dringt.
5. Schöpfbüchsenkopf nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Sitz (8') ein dachförmiger Bund (38) angeordnet ist, unter dem ein gedeckter Hohlraum (39) entsteht, um bei einem eventuellen überdruck der Gase ein Herausspritzen der Naphtha aus dem Schöpfrohr zu verhindern, wenn die Naphtha durch die Öffnungen (4' und 34) von den Gasen mitgerissen wird.
6. Schöpfbüchsenkopf nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelventil (B') im Inneren des Rohres (A) in eine Stange (40) ausläuft, auf die konzentrisch eine Schraubendruckfeder (51) aufgeschoben ist, die zwischen der unteren auf der Stange angeordneten Unterlagsscheibe (5) und der Unterlagsscheibe (46) verspannt ist, welch letztere sich gegen ein mit Öffnungen (45) versehenes kurzes Rohr (44) stützt, das oben an dem unteren Teil der Sitzhülse (6') anliegt, wobei die Feder (51) so kräftig ist, daß beim Niederlassen des leeren Schöpfrohres in die Flüssigkeit das Ventil (13') durch Einwirkung der Feder offen bleibt, während nach der Füllung, unabhängig von der Eintauchtiefe, sei es in Naphtha oder in Wasser, sich das Kugelventil (B') schließt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.