DE505842C

DE505842C - Device for conveying fluids from boreholes by means of two riser pipes arranged in the borehole

Info

Publication number: DE505842C
Application number: DES81532D
Authority: DE
Inventors: Victor Gutmann; Dipl-Ing Ludwig Steiner
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1927-09-07
Filing date: 1927-09-07
Publication date: 1930-08-25

Description

Einrichtung zum Fördern von Flüssigkeiten aus Bohrlöchern mittels zweier in dem Bohrloch angeordneter Steigrohre Das Fördern von Flüssigkeiten, wie Erd-öl, Sole, Wasser o. dgl., aus Bohrlöchern erfolgt allgemein in der Weise, daß in das Bohrloch ein Steigrohr eingelassen wird, in dem beim sogenannten Kolbverfahren ein an einem Seil hängender, mit einem Ventil versehener Kolben unter den Flüssigkeitsspiegel gesenkt wird und hierauf mittels einer Winde nach oben gezogen wird, wobei die über dem Kolben in dem Steigrohr befindliehe Flüssigkeitssäule gefördert wird und in die Sammelleitungen fließt. Bei großen Tiefen ist das bekannte Kolbverfahren unwirtschaftlich, da infolge des hohen Seilgewichtes das #'erhältnis zwischen der Nutzlast Lind toter Last ungünstig ist.Means for conveying fluids from wells by means of two arranged in the well tubing, the delivery of liquids, such as natural gas, oil, brine, o water. The like., From boreholes is generally performed in such a manner that a riser is introduced into the wellbore in In the so-called piston method, a piston attached to a rope and provided with a valve is lowered below the liquid level and then pulled upwards by means of a winch, whereby the liquid column located above the piston in the riser pipe is conveyed and flows into the collecting lines. At great depths, the known piston method is uneconomical, because the high weight of the rope means that the ratio between the payload and dead load is unfavorable.

Man hat bereits vorgeschlagen, ein imunterbrochenes Fördern der Flüssigkeit auf pneumatischern Wege zu erzielen und hat auch bereits in dem Bohrloch zwei Steigrohre angeordnet, die in verschiedener Höhe enden, um hierdurch vor dem Fördern die Flüssigkeiten verschiedener Dichte, beispielsweise Erdöl und Wasser, voneinander zu trennen.It has already been proposed that the liquid should be conveyed in an uninterrupted manner to achieve in pneumatic ways and already has two risers in the borehole arranged, which end at different heights, in order to thereby prevent the liquids from being conveyed different densities, for example oil and water, to separate from each other.

Die Erfindung besteht nun darin, daß in den beiden im Bohrloch angeordneten Steigrohren Kolben mit Hilfe einer von einem Elektromotor angetriebenen Seilrolle auf und ab bewegt werden, wobei zwischen dieser und dem Motor eine Umsteuervorrichtung angeordnet ist, die aus einer Schraubenspindel mit an ihren Enden angebrachten verstellbaren Kontakten besteht, gegen die sich eine von der Spindel bewegte Mutter legt. Das Kolbverfahren gemäß der Erfindung mit zwei Steigrohren und selbsttätiger Umsteuerung des zum Antrieb der Seilrolle für die Kolben dienenden Motors hat den Vorteil, daß im Vergleich zu den bisher bekannten, mit nur einem Steigrohr versehenen Fördereinrichtungen eine beträchtliche Steigerung der Förderleistung erzielt wird. Außerdem wird der Betrieb viel wirtschaftlicher, weil durch den zweiten Kolben und das Seilgewicht das Gewicht des die Flüssigkeit fördernden Kolbens etwas ausgeglichen wird, so daß die Hubleistung des Motors verringert und dieser somit für eine geringere Leistung bemessen werden kann.' Um die beim Anheben der Kolben auftretenden Stöße zu vermindern, kann der Motor zweckmäßig als ein init seiner Drehzahl im größeren Umfang regelbarer Motor ausgebildet werden, bei Drehstrombetrieb beispielsweise als polumschaltbarer Motor.The invention consists in that arranged in the two in the borehole Riser pistons with the help of a pulley driven by an electric motor be moved up and down, with a reversing device between this and the motor is arranged, which consists of a screw spindle with attached at its ends adjustable There are contacts against which a nut moved by the spindle is placed. That Piston method according to the invention with two riser pipes and automatic reversal of the motor used to drive the pulley for the pistons has the advantage that in comparison to the previously known conveyor devices with only one riser pipe a considerable increase in the delivery rate is achieved. In addition, the Operation much more economical because of the second piston and the weight of the rope the weight of the piston conveying the liquid is somewhat balanced, so that the lifting capacity of the motor is reduced and this therefore results in a lower output can be measured. ' To reduce the shocks that occur when the pistons are lifted, the motor can expediently be regulated as one init of its speed to a greater extent Motor are designed, for example as pole-changing in three-phase operation Engine.

In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i die Fördereinrichtung und Abb. 2 die Antriebsvorrichtung der Seilrolle. In der Verrohrung ii des Bohrloches sind die beiden Steigrohre 12 und 13 angeordnet, in denen die Kolben 14 und 15 mittels des über die Rolle 17 gelegten Seiles 16 auf und ab bewegt werden. Die Kolben 14 und 15 bestehen in bekannter Weise aus einem Hohlzylinder, dessen untere Öffnung durch ein Kugelventil geschlossen ist und der durch Gummiringe gegen die Rohrwand abgedichtet ist. Das Steigrohr 12, endet etwa in der Mitte der vom Erdöl gebildeten Flüssigkeitssäule 18, die sich über der Wassersäule ig befindet. Das Steigrohr 13 endet unterhalb der zwischen Erdöl und Wasser liegenden Trennungsschicht 2o. Das Steigrohr 12 mündet an seinem oberen Ende in eine Sammelleitung 21 für das Erdöl, während das durch das Steigrohr 13 geförderte Wasser durch das Rohr 2,2 abgeführt wird. Am oberen Ende des Steigrohres 12 ist zweckmäßig ein Behälter 23 zum Auffangen der aus dem Erdöl entweichenden Gase angeordnet.In the figures, an embodiment of the invention is shown, namely Fig. 1 shows the conveyor and Fig. 2 shows the drive device of the pulley. In the casing ii of the borehole, the two riser pipes 12 and 13 are arranged, in which the pistons 14 and 15 are moved up and down by means of the cable 16 placed over the pulley 17. The pistons 14 and 15 consist in a known manner of a hollow cylinder, the lower opening of which is closed by a ball valve and which is sealed against the pipe wall by rubber rings. The riser pipe 12 ends approximately in the middle of the liquid column 18 formed by the petroleum, which is located above the water column ig. The riser pipe 13 ends below the separating layer 2o lying between petroleum and water. The riser pipe 12 opens at its upper end into a collecting line 21 for the petroleum, while the water conveyed through the riser pipe 13 is discharged through the pipe 2, 2. At the upper end of the riser pipe 12, a container 23 is expediently arranged for collecting the gases escaping from the petroleum.

Der Antrieb der Rolle 17 erfolgt, wie Abb. 2 zeigt, durch den in dem Gestänge 30 des Bohrturrnes angeordneten Elektromotor 25, der zweckmäßig ein polumschaltbarer Drehstrommotor ist. Die Motorwelle ist über die Kupplung 26 und die Schraubenspindel 27 mit der in 28 und 29 gelagerten Rolle 17 gekuppelt. Um die Rolle 17 ist das Seil 16 in mehreren Windungen gelegt. Auf der Schraubenspindel 27 ist die in den Schienen 31 und 32, geführte Mutter 33 angeordnet, die beim Drehen der Spindel 27 in axialer Richtung hin und her bewegt wird. In ihren beiden Endstellungen legt sich die Mutter 33 gegen die Kontakte 34 und 35, durch die der Motor 25 zweckmäßig unter Vermittlung des Schalters 36 umgesteuert wird. Die Kontakte 34 und »35 sind verstellbar, so daß das Umsteuern des Motors entsprechend der Fördertiefe verändert werden kann. Der Schalter 6 P bewirkt das Umkehren der Drehrichtung des Motors, wobei dessen Polzahl zweckmäßig umgeschaltet wird, um ein langsames Anlaufen des Motors zu ermöglichen.As shown in FIG. 2, the roller 17 is driven by the electric motor 25 which is arranged in the linkage 30 of the drilling tower and which is expediently a pole-changing three-phase motor. The motor shaft is coupled to the roller 17 mounted in 28 and 29 via the coupling 26 and the screw spindle 27. The rope 16 is wound around the roller 17 in several turns. On the screw spindle 27 in the rails 31 and 32, guided nut 33 is arranged, which is upon rotation of the spindle 27 in the axial direction, moves back and forth. In its two end positions, the nut 33 rests against the contacts 34 and 35, by means of which the motor 25 is appropriately reversed through the intermediary of the switch 36 . The contacts 34 and 35 are adjustable so that the reversing of the motor can be changed according to the delivery depth. The switch 6 P reverses the direction of rotation of the motor, the number of poles being appropriately switched to allow the motor to start slowly.

In der in Abb. i gezeichneten Stellung ist der Kolben 14 in das Erdöl eingetaucht, und der Kolben 15 befindet sich am oberen Ende des Steigrohres 13, wo er das geförderte Wasser in die Leitung --2 drückt. In dieser Lage befindet sich die Mutter 33 in der in Abb. 2 gezeichneten Endstellung, so daß der Motor auf die andere Drehrichtung urngeschaltet wird und den Kolben 14 emporhebt, wodurch das in dem Steigrohr 12 über dein Kolben 14 befindliche Erdöl gefördert und am Ende des Hubes in die Leitungen 21 gedrückt wird. Ist der Kolben 14 am oberen Ende des Steigrohres 12 angelangt, so taucht der Kolben 15 in die Wassersäule ig ein, worauf der Motor 25 durch die den Kontakt 35 schließende Mutter 33 wieder umgesteuert und der Kolben 15 gehoben wird, während sich der Kolben 14 wiederum senkt.In the position shown in Fig. I, the piston 14 is immersed in the petroleum, and the piston 15 is located at the upper end of the riser pipe 13, where it presses the pumped water into the line -2. In this position, the nut 33 is in the end position shown in Fig. 2, so that the motor is switched to the other direction of rotation and lifts the piston 14, whereby the oil in the riser pipe 12 above your piston 14 is pumped and at the end of the Hubes is pressed into the lines 21. When the piston 14 has reached the upper end of the riser pipe 12, the piston 15 plunges into the water column ig, whereupon the motor 25 is reversed again by the nut 33 closing the contact 35 and the piston 15 is lifted, while the piston 14 is again lowers.

Claims

PATENT CLAIM: Device for the production of crude oil from boreholes by means of two riser pipes arranged in the borehole, characterized in that that in the riser pipes with the help of a piston driven by an electric motor Pulley are moved up and down, between which and the motor a reversing device is arranged, which consists of a screw spindle with attached to their Eilden there is adjustable contacts against which a nut moved by the spindle lays.