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Pumpe zum Fördern bzw. Aufpumpen von dem Dichtungsmaterial des Pumpenkolbens
schädlichen Flüssigkeiten. Beim Aufpumpen verunreinigter oder ätzender Flüssigkeiten,
namentlich von sandigen Mineralölen, besteht die Schwierigkeit, claß der Dichtungsstoff
des Pumpenkolbens bzw. -plungers nach kurzer Zeit angefressen und schließlich vernichtet
wird, wodurch die Wirkung der Pumpe beeinträchtigt wird und schließlich sogar vollständig
unmöglich gemacht werden kann. Beim Aufpumpen von Mineralölen aus erheblicher Tiefe
kommt es häufig vor, daß der mitgerissene Sand die Pumpe bereits nach wenigen Stunden
außer Betrieb setzt, so daß der Kolben oder die ganze Pumpe aus dem Bohrloch entfernt,
«-iederliergestellt und gesenkt werden muß und oft schon nach kurzer Zeit wieder
dieselben Mängel zeigt. Dies bedeutet eine schädliche Betriebsstörung und eine sehr
trnerwünschte Herabsetzung der ölförderung.
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Zur Beseitigung der vorher erwähnten Mängel ist bereits vorgeschlagen
worden, den Kolben oder den Pumpenzylinder oder beide mit einer Schutzwand zu versehen,
welche die Dichtungsstelle während des ganzen Kolbenhubes überdeckt und nahezu berührt,
so daß eitre Kammer entsteht, die nun mit einer unschädlichen Flüssigkeit unter
einem Druck gefüllt gehalten wird, der dem Druck der zu liebenden Flüssigkeit auch
während des Druckhubes gleich ist oder ihn übertrifft. Dadurch soll erreicht werden,
daß sich zwischen der zu hebenden, der Packung schädlichen Flüssigkeit und der Dichtungsstelle
zu jeder Zeit ein mit einer unschädlichen Flüssigkeit gefüllter Raum befindet, wodurch
die Packung geschont wird. Die beabsichtigte Wirkung soll in der Hauptsache dadurch
erzielt werden, daß die zu hebende, verunreinigte Flüssigkeit selbst in die Schutzkammer
eintritt und dort ihre Verunreinigungen alsbald absetzt. Da die Flüssigkeit in dem
Schutzrauen nahezu nicht wechselt, wird der Packung nur unbedeutender Schaden zugefügt.
Eine andere Art der Füllung der Schutzkammer besteht darin, claß die unschädliche
Flüssigkeit unter dein erforderlichen Druck von außen her, z. B. durch eine besondere
Pumpe, in die Kammer geführt wird.
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Gemäß der Erfindung wird der gleiche Zweck, nämlich die Schonung der
Packung mittels einer unschädlichen Flüssigkeit, aber ohne besondere Schutzräume,
dadurch erzielt, daß diese Flüssigkeit in den Pumpenraum zugelassen wird und an
der entgegengesetzten Seite des Kolbens, als sich die schädliche Flüssigkeit befindet,
auf dem Kolben lastet. Der angestrebte Schutz für die Packung wird
dabei
in der Weise gewährleistet, daß in der Kolbenstange eine Rutschschere oder ein ähnliches
derartiges Zwischenstück eingebaut ist, daß zwischen dem Kolben und dessen Antrieb
nur ein Kraftschluß besteht. Der Antrieb für den Kolben kann diesen also nur hoch-2
iehen ; das Herunterdrücken des Kolbens geschieht dabei durch den Druck der unschädlichen
Flüssigkeit, so daß die Pumpe auch beim Gang der Antriebsvorrichtung nur arbeitet,
wenn der Druck der unschädlichenFlüssigkeit denjenigen der schädlichen Flüssigkeit
iibersteigt, d. h. wenn die unschädliche Flüsg -eit i -inter einem Überdruck steht.
Fall die Packung mehr oder weniger undicht abschließt, geht also immer nur unschädliche,
niemals aber schädliche Flüssigkeit durch die Packung hindurch, Sollte der Überdruck
nicht vorhanden sein oder zur Abwärtsbewegung nicht genügen, so hat dies zur Folge,
daß die Pumpe hält und die Pumpmaschine unbelastet «-eiterläuft. Die Bedienungsmannschaft
wird also auf den ungenügenden Druck der unschädlichen Flüssigkeit aufmerksam gemacht
und kann dem Fehler abhelfen, bevor Beschädigungen angerichtet sind.
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Wird die Pumpe mit zwei gleichachsigen Röhren bzw. Röhrenreihen ausgeführt,
so ist die Anordnung einer Rutschschere unmittelbar über dem Kolben schwierig ausführbar.
Um aber zu erreichen, daß nur die unschädliche Flüssigkeit beim Förderhub auf den
Kalben treibend wirkt, kann man das Innenrohr Tiber dem Bohrlocke ausbalancieren
und über dem Angriffspunkt der Ausbalancierv orrichtung eine Rutschschere o. dgl.
vorsehen.
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Auf beiliegender "Zeichnung sind als Beispiele zwei Pumpen zur Förderung
von Mineralölen gemäß vorliegender Erfindung im Längsschnitt dargestellt. Selbstverständlich
ist die Erfindung nicht ausschließlich für das Heben von derartigen Flüssigkeiten
verwendbar: sie kann überall dort Anwendung finden, wo eine der Kolbendichtung schädliche
Flüssigkeit gegen Überdruck ausgepreßt werden soll.
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Abb. i veranschaulicht eine Bohrlochpumpe reit den Hilfs- und Druckleitungen
nebeneinander angeordnet, während Abb.2 schematisch eine derartige Pumpe mit gleichachsigen
Leitungen darstellt.
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Gemäß Abb. i sind in das mit i angedeutete Pumpengehäuse an der Oberseite
die Leitungen 2, 3, an der Unterseite ein Nippel d. verschraubt. Der untere Teil
der Leitung 2 bildet gleichzeitig den Zylinder für den Kolben 5. Unter der Leitung
3 befindet sich das Druckventil 6, im Nippel q. das Saugventil 7. Der Kolben 5 ist
mit einer Rutschschere verbunden, bestehend aus einem Rohrstück 8 und einer darin
längsverschiebbaren Stange 9 mit Bund io; selbstverständlich ist die Bauart der
Rutschschere für das Wesen der Erfindung belanglos. Die Hublänge cler Stange 9 im
Rohrstück 8 soll entsprechend dem oben Gesagten (liejenige des Kolbens 5 übersteigen.
Die Rohre 2 und 3 setzen sich bis zur Er(1--)berfläche fort.
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Während der Wirkung der Pumpe ist das Rohr 2 ganz mit einer unschädlichen
Flüssigkeit, beispielsweise reinem Wasser, gefüllt zu halten; das durch die Pumpe
geförderte Erdöl wird durch (las Rohr 3 in die Höhe gedrückt. Durch sein höheres
spezifisches Gewicht übt das Wasser auf den Kolben einen den in der Pumpe während
des Druckhubes herrschenden Öldruck übersteigenden Druckaus. Gegebenenfalls könnte
man diesen Überdruck roch durch Anwendung eines an der Oberseite beispielsweise
mittels Preßgases oller eines Akkumulatorgewichtes erzeugten zusätzlichen Druckes
vergrößern.
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Gemäß Abb. 2 wirkt die Förderleitung i i gleichzeitig als Pumpenstange.
Der Kolben fit> arbeitet in dem oben an dem die unschädliche Flüssigkeit enthaltenden
-Rohr angeschlossenen Zylinder 17. Die Förderleitung bzw. Pumpenstange ist über
dem Bohrlocke mittels eines Hebels 12 mit Gegengewicht ausbalanciert-und wird durch
einen Hebel 13 und eine Kuppelstange 14. getrieben. Zwischen dem Zapfen der Kuppelstange
14 unrl der Förderleitung i i ist eine Rutschschere 15 geschaltet.
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Das Rohr 2 kann man vorteilhaft noch zur Spülung der Pumpe benutzen,
nachdem man den Kolben aufwärts aus dem Zylinder gezogen hat. -