DE512188C

DE512188C - Tiefpumpe zum Foerdern von Erdoel

Info

Publication number: DE512188C
Application number: DED55556D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-04-17
Filing date: 1928-04-17
Publication date: 1930-11-10
Also published as: US1831411A; FR687204A

Description

Tiefpumpe zum Fördern von Erdöl Beim Fördern von Erdöl aus Bohrlöchern zeigen sich in der Regel schon nach ganz kurzer Betriebsdauer an den Ventilen, Kolben und Zylindern so große Abnutzungen, daß diese Teile ausgebaut und durch neue ersetzt werden müssen. Diese Abnutzungserscheinungen -werden verursacht durch den oft in dem Rohöl enthaltenen feinen Quarzsand, der mit dem Öl zwischen Zylinder und Kolben wie Schmirgel wirkt und die Laufflächen abschleift. Zu dieser rein mechanischen Schleifwirkung kommt noch eine weitere schädliche Wirkung, und zwar eine chemische, welche als Korrosionserscheinung auftritt und durch die im Fördergut oft in sehr erheblicher Menge enthaltenen salzwasser- und säurehaltigen Flüssigkeiten hervorgerufen wird.
Man hat versucht, diesen zerstörenden Erscheinungen durch Verwendung von besonderen Baustoffen für Pumpe und Pumpenteile, wie legierter und gehärteter Stahle oder besonderer Bronzelegierungen, zu begegnen. Bis heute aber ist es noch nicht gelungen, auf dem beschrittenen Weg die in ihrer Zerstörungsarbeit sich gegenseitig unterstützenden schädlichen Wirkungen des Quarzsandes und der säurehaltigen Beimengungen im Fördergut zu unterbinden.
Bei Pumpen mit hin und her gehenden Kolben sinkt infolge der vorgenannten Abnutzungserscheinungen der Dichtigkeitsgrad und damit der Wirkungsgrad oft schon nach ein bis zwei Wochen Betriebszeit je nach dem Quarzgehalt des Fördergutes derart weit herab, daß das Förderergebnis in keinem wirtschaftlichen Verhältnis zum Leistungsaufwand mehr steht und die Pumpen deshalb ausgebaut werden müssen. Das erfordert sehr erhebliche Unkosten, die sich aus den Kosten für die auszuwechselnden Teile und der aufzuwendenden nicht unbedeutenden Arbeitszeit - es handelt sich oft um Bohrlochtiefen von etwa 2ooo m - für den Aus- und Wiedereinbau ergeben. Hinzu kommt noch der Verlust des durch die Betriebsunterbrechung bedingten Ausfalles der Förderung, der je nach der Ergiebigkeit der Sonde und der Zeitdauer der Förderungsunterbrechung oft sehr beträchtlich anwächst.
In neuerer Zeit hat man auch versucht, durch Pumpen mit kreisenden Kolben Erdöl zu fördern. Die Ergebnisse damit sind aber trotz der Verwendung bester Materialien nicht befriedigend, da infolge der hohen Drehzahlen, mit welchen sich die Kolben bewegen, die Schleifwirkung selbst bei geringem Quarzgehalt naturgemäß viel wirkungsvoller auftritt als bei Pumpen mit hin und her gehenden Kolben, bei welchen die Kolbengeschwindigkeit bedeutend geringer ist. Versuche haben ergeben, daß die Lebensdauer solcher Pumpen, deren Kolben mit hoher Umdrehungszahl kreisen, bei Förderung quarzhaltigen Erdöls noch nicht einmal einen vollen Arbeitstag erreicht. Selbst wenn es der Technik gelingen würde, für solche Pumpen ein Metall zu erzeugen, das den mechanischen Beanspruchungen in bezug auf Schleifwirkungen standhält, so würde dazu auch noch gleichzeitig die Aufgabe zu lösen sein, dieses Material auch gegen die zerstörenden chemischen Einflüsse unempfindlich zu machen. Um die vorbeschriebenen schädlichen Wirkungen und deren Folgen zu beheben, muß ein Baustoff oder Hilfsbaustoff. verwendet werden, der härter als Quarz und auch gegen die chemischen Wirkungen des im Fördergut enthaltenen Salzwassers usw. unempfindlich ist.
Ein solcher mit diesen Eigenschaften ausgestatteter Hilfsbaustoff ist eine chemische Verbindung von Silicium und Kohlenstoff.
In der Verwendung dieses oder eines ähnlich harten Baustoffes in irgendeiner geeigneten Art und Weise zum Schutze der Lauf- und Sitzflächen der Zylinder, Kolben und Ventile wird die Erfindung erblickt. Sihciumkohlenstoff besitzt nach der Härteskala die H to, während Quarz H7 aufweist, und ist dabei gleichzeitig gegen die chemischen Wirkungen der säure- und salzwasserhaltigen Beimengungen des Rohöles unempfindlich. Infolge seiner wesentlich geringeren Härte kann Quarz an den bewegten, mit Siliciumkohlenstoff geschützten Teilen keine schleifende Wirkung ausüben. Die auf diese Weise geschützten Pumpen können infolge ihrer vollkommenen Unempfindlichkeit gegen mechanische und chemische Einwirkungen lange Zeit betriebsfähig sein: Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung in beispielsweiser Anwendung erläutert. Abb. z zeigt in schematischer Darstellung eine Tiefpumpe mit geschützten Lauf- und Sitzflächen des Zylinders, des Kolbens und der Ventile.
Abb. 2 zeigt einen Kolben mit unterteilter ringförmiger Schutzverkleidung und Abb. 3 ein Mappventil.
Bei der in Abb. z dargestellten Tiefpumpe zeigt z den Pumpenzylinder, während 2 den Kolben mit Kugelventil 3 darstellt. Im unteren Teil des Zylinders ist das EinlaB- oder Fußventil q: angebracht. Mit 5 ist die Kolbenstange, mit welcher der Kolben gehoben und gesenkt wird, bezeichnet. Die aus Siliciumkohlenstoff bestehende Zylinderauskleidung ist mit Ziffer 6 kenntlich gemacht: Auf der Innenfläche dieses Schutzes läuft in bin und her gehender Richtung der Kolben 2 mit seiner Schutzverkleidung 7. Die Ziffern 8 und 9 lassen die geschützten Sitzflächen der Kugelventile 3 und q. erkennen.
Es ist nicht unbedingt nötig, daß der den Kolben und Zylinder auskleidende Schutz zo sich in einem Stück auf die ganze Fläche erstreckt, sondern es erscheint sogar zweckmäßig, denselben in unterteilter Form anzuwenden, wozu Abb. 2 ein Bild dieser Ausführungsform für einen Kolben abgibt.
Das Beispiel einer Ausführungsform zu einem einfachen Klappventil zeigt Abb. 3, bei welchem die Formstücke =z und =2 den Schutzstoff gegen die Schleifwirkungen erkennen lassen. Selbstverständlich können auch andere Ventilarten, Schieber und Schieberbüchsen mit diesem Schutzstoff aus Siliciumkohlenstoff in geeigneter Weise versehen werden.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, statt Siliciumkohlenstof£ einen ähnlichen harten Bau-Stoff, etwa mit keramischer oder metallischer Bindung zu verwenden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Tiefpumpe zum Fördern von Erdöl aus Bohrlöchern, dadurch gekennzeichnet, daß zur Behebung der durch Quarz und sonstige Verunreinigungen hervorgerufenen Schleifwirkung und der durch die im Rohöl oft enthaltenen säure- und salzwasserhaltigen Flüssigkeiten verursachten chemischen Wirkung Pumpenteile, wie Zylinder, Kolben, Ventile usw., mit einem Schutzstoff, wie Siliciumkohlenstoff, oder einem ähnlichen harten Baustoff ausgekleidet, umkleidet oder sonstwie geschützt sind oder aus einem solchen Stoff ganz bestehen, wie Ventile, Ventilsitze.