DE451341C - Vorrichtung zum Trennen von Erdoel und Salzwasser bei der OElgewinnung - Google Patents

Description

Erdöl tritt vielfach in Verbindung fnit Salzwasser auf, wobei das letztere in erheblichen Mengen vorhanden zu sein pflegt. Insbesondere bei Tiefbohrlöchern stehen Öl und Wasser unter einem erheblichen Druck, bei 100 m Tiefe rund 100 Atm.; hierbei lösen sich Gase aus dem Öl, die das aufsteigende Öl und Wasser derart durcheinander wirbeln, daß eine Scheidung über Tage, soweit sie überhaupt durchführbar ist, außerordentliche Kosten verursacht.

Man hat schon versucht, eine Scheidung von Öl und Wasser unter Tage, also in der Tiefe des Bohrloches, vorzunehmen; zu dem Zweck sind zwei Rohrleitungen verschieden weit in das Bohrloch hineingeführt worden, derart, daß die eine in der Höhe des Wasser-, die andere in der Höhe des auf dem Wasser schwimmenden Ölvorkommens ausmündet.

Man hat das Bohrloch alsdann verschlossen und dann versucht, durch eingeführte Druckluft das Öl und das Wasser gesondert durch die Rohrleitungen zu fördern.

Bei Anlagen, bei welchen durch den natürliehen Druck des Öllagers die Förderung erfolgen kann, genügt die bekannte Einrichtung nicht, denn Öl und Wasser mischen sich leicht derart durcheinander, daß ihre getrennte Förderung durch Rohrleitungen, deren untere Öffnungen lediglich in verschiedener Höhe Hegen, nicht zu erzielen ist.

Gemäß der Erfindung ist die Einrichtung nun so getroffen, daß eine, mechanische Trennung von Öl und Wasser an der Stelle ihres Vorkommens, also unten im Bohrloch, erfolgt. 35, Die beiden in das Öl und in das Wasser hineingeführten Rohrleitungen sind mit Abschlußoder Regelorganen derart ausgestattet, daß innerhalb der eigentlichen Fördervorrichtung ein Zusammentreffen von Wasser und Öl verhindert werden kann.

Die Zeichnung zeigt in den Abb. 1 und 2 zwei Ausführungsformen der neuen Vorrichtung.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 1 dient die bis dicht an den sogenannten Ölhorizont geführte Verrohrung 1 des Bohrloches für die Ölförderung, durch die in ihr gelagerte Rohrtour 2 erfolgt die Förderung des Wassers. Die Rohrtour 2 ist gegen die Verrohrung 1 oben durch Stopfbuchse 6 abgedichtet. Beide Rohrtouren weisen die Ausläufe 4 und 5 für Wasser und Öl auf.

In das untere Ende der Verrohrung 1 ist mit einer Dichtung 7 ein Zylinder 8 eingesetzt, der in der Höhe des Ölvorkommens mit Wanddurchbrechungen 9 ausgestattet wird und der unten verschlossen ist. In diesen Zylinder 8 ist ein Hohlkolbenkörper ι ο gelagert, der an dem unteren Ende der Wasserrohrtour 2 sitzt. In dem Zylinder 8 und in dem Kolben 10 sind Schlitzen bzw. 12 vorgesehen, deren Anordnung und Wirkungsart aus der Schnitt darstellung nach Abb. 2a ersichtlich sind. In der gezeichneten Lage sind die Schlitzdurchgänge 11, 12 vollkommen frei

für den Wassereintritt in das Innere des Kolbens ι O₅ wird aber der Kolben im Uhrzeigersinne gedreht, so werden die DurchtrJtsöffnungen zunächst mehr und mehr verengt und schließlich ganz verschlossen. Die Drehbewegung bzw. -!Einstellung des Kolbens io erfolgt über Tage durch Drehung der Rohrtour 2, wozu Mittel Anwendung finden, die in der Bohrtechnik bekannt und deswegen nicht dargestellt sind.

Das obere Ende des Zylinders 8 ist ventilsitzartig ausgebildet, wobei ein entsprechender Ventilkörper 14 an der Rohrtour 2 angebracht ist. Abb. r zeigt das Ventil in einer Mittelstellung, durch Heben der Rohrtour 2 wird die Öffnung vergrößert, durch Senken kann sie ganz abgeschlossen werden. Abb. 1 deutet eine Einrichtung zum Aufundabbewegen der Rohrtour 2 an, sie besteht aus der Schraubenspindel 16, auf welcher ein von einer Schnecke 17 zu drehendes Schneckenrad 18 sitzt, das auf einer Bühne 19 gelagert ist. Die Schlitze 12 im Kolbenkörper ι ο sind gegenüber den Schlitzen 11 im Zylinder 8 so lang gehalten, daß die für die Einstellung des Ventils 14 vorzunehmenden Höhenverstellungen der Rohrtour 2 die Wirkung der Schlitze 11, 12 nicht beeinflussen können.

Die mit N-Z bezeichnete Höhe, die sogenannte Spannweite, zwischen den niedrigsten Öleintrittsöffnungen 9 bei ο und der höchsten Wasserzutrittsmöglichkeit bei W, der Oberkante der Schlitze 11, wird den jeweiligen Verhältnissen entsprechend bemessen. Die Abbildung läßt schon erkennen, daß man die Strecke N-Z immer so groß wird wählen können, daß weitgehende Sicherheit gegen eine Vermischung von Öl und Wasser besteht.

Wenn gleichzeitig Öl und Wasser zu fördem sind, dann sind durch Einstellung des Rohres 2 das Ventil 14 und die Zylinderschlitze 11 zu öffnen. Um nur Öl zu fördern, wird bei offenem Ventil 14 die Rohrtour 2 so weit gedreht, daß der Kolbenkörper 10 die Schlitze 11 abschließt. Ebenso kann man natürlich bei geschlossenem Ventil 14 den Kolbenkörper 10 so einstellen, daß dann nur Wasserförderung erfolgt. Durch Zwischenstellungen lassen sich die Fördermengen von Wasser und Öl beliebig 'einregeln.

Abb. 2 zeigt eine Ausführungsform unter Zugrundelegung eines nicht verrohrten Bohrloches. Auf dem Grunde des letzteren ruht ein Zylinderkörper 21, in dessen Innerm ein Hohlkörper 22 angeordnet ist, der zwei Ventilsitze enthält. Der untere Ventilsitz 23 an einem Stutzen 24 ist für die Regelung der Wasser-, der obere Ventilsitz 25 für die der Ölförderung bestimmt. Durch die Mittelbohrung des Hohlkörpers 22 ist die Rohrtour 2 für die Wasserförderung dichtgehend hindurchgeführt, sie mündet mit Schlitzöffnungen 27 in einem Hohlraum 28 und läult unten in einen Abschlußventi.körper 29 aus.

Der Zylinderkörper 21 ist auf das untere Ende der Ölrohrtour 1, sie dicht umschließend, aufgesetzt und gegen das Gebirge bei 7 abgedichtet. Die Rohrtour 1 trägt am Ende einen ringförmigen Ventilkörper 31.

Über Tage ist, wie bei Abb. 1, die Wasserrohrtour 2 gegen die Ölrohrtour 1 durch Stopfbuchse 6 gedichtet. Der Rohrstrang 2 braucht hier nicht drehbar zu sein, er hängt wiederum höhenverstellbar mittels Schraubspindel 16, Schnecke 17 und Schneckenrad 18 an einer Bühne 19. Hier ist auch der Ölrohrstrang 1 auf einen Tisch 33 mittels durch Schnecke 34 zu drehenden Schneckenrades 3 5 auf und ab beweglich gelagert, da das Rad 35 mit seinem Muttergewinde in den Gewindeteil 36 des Rohrstranges 1 eingreift.

Oberhalb der sogenannten Spannweite N-Z₁ d.h. bei ο beginnend, sind in dem Zylinder 21 Schlitzöffnungen 37 und unterhalb der genannten Strecke, bei W beginnend, Schlitze 38 vorgesehen.

In der gezeichneten Stellung sind beide Ventile offen. Es kann also Wasser über 38, 24 und 28 durch die Schlitze 27 in die Rohrtour 2 und gleichzeitig Öl über 37'und durch die Bohrung des Ventils 31 in die Rohrtour 1 eintreten, so daß beide Flüssigkeiten gefördert werden. Durch Auf- und Abstellen der beiden Rohrtouren kann man Öl und Wasser oder eine dieser Flüssigkeiten von der Forderung ausschließen, und ebenso kann man, das Mengenverhältnis bei gleichzeitiger Förderung beider Flüssigkeiten in weiten Grenzen einregeln.

Da die in vorstehendem erläuterte Einrichtung einen Abschluß für Öl und Wasser innerhalb des Bohrloches ermöglicht, so kann sie auch als Tiefenabsperrventil in solchen Fällen benutzt werden, wenn es sich um Bohrlöcher mit reinem ÖLzutritt handelt. Weiter ist die Einrichtung bei Pumpschächten und bei solchen Schächten anwendbar, bei welchen mit Luftförderung gearbeitet wird.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Trennen von Erdöl und Salzwasser bei der Ölgewinnung aus unter Druck fördernden Bohrlöchern mit zwei Rohrtouren, von denen die 'eine innerhalb der Öl-, die andere innerhalb der Wasserschicht mündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschluß- oder Regelorgane (10,14,29,31) für den Öl- und Wasserzutritt zu den Rohr tour en (1 und 2) in der Tiefe des Bohrloches angeordnet sind.

2. Ausführungsform der Vorrichtung

nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß die innerhalb der Rohrtour (i) für die Ölförderung befindliche Rohrtour (2) für die Wasserförderung am unteren Ende mit einem drehbaren Kolbenschieber (10) für das Wasser und darüber mit einem Ventil( 14) für das Öl ausgestattet ist, und daß der Kolbenschieber (10) an Schlitzen (11) einen an dem unteren Ende der Rohrtour (1) sitzenden Zylinderkörper (8) steuert, während das Ventil (14) an dem oben offenen, in die Rohrtour (1) einmündenden Zylinder (8) wirkt.

3. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Rohrtouren (1, 2) auf und ab beweglich sind und mit je einem Ventil (29 bis 31) die Wasser- und Ölwege an einem auf der Bohrlochsohle ruhenden Zylinderkörper (21, 22) durch Auf- oder Abwärtsbewegung öffnen oder schließen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.