DEP0053014DA - Pumpenaggregat mit Tauchmotor - Google Patents

Description

Zum Fördern von Erdöl u.dgl. werden bis jetzt allgemein Vorrichtungen benutzt, deren Antrieb sich über Tage befindet. Bei größerer Teufe ergeben sich hieraus recht große Aufwendungen für die Anlage sowohl wie für den Betrieb. Wenn es gelingt, eine zuverlässige Förderung mittels eines in das Bohrloch eingebrachten Pumpenaggregates durchzuführen, genügt bei elektrischem Antrieb die Verbindung des Pumpenaggregates mit der Anlage über Tage durch ein elektrisches Kabel. Bis jetzt ist diese Möglichkeit nicht gegeben. Zwar versuchte man, Tauchmotoren und auch Pumpen verschiedener Bauarten für diese Zwecke einzusetzen; sie waren jedoch in keiner Weise den erforderlichen Beanspruchungen gewachsen und verlangten ausschließlich reine Förderflüssigkeiten.

Bei verunreinigter Förderflüssigkeit ist ihr Verschleiß so groß, daß ihre Betriebssicherheit schon nach kurzer Zeit in Frage gestellt ist.

In überraschend einfacher Weise bietet die Erfindung einen Ausweg aus diesen Schwierigkeiten. Dieser besteht in der Bildung eines Pumpenaggregates aus einer hydraulisch gesteuerten Kolbenpumpe und einem eletktromotorisch angetriebenen Druckerzeuger, der die Druckflüssigkeit für die Pumpe liefer, das einen vom zu fördernden Erdöl o.dgl. getrennten Kreislauf ausführt. Durch Druckflüssigkeit angetriebene Kolbenpumpen lassen sich mit hinreichend kleinem Druchmesser ausführen, wie es tiefere Bohrlöcher erfordern, und eignen sich gut zur Erdölförderung u.dgl., wo große Förderhöhen zu überwinden sind und Verunreinigungen auftreten. Ihre empfindlichen Teile sind nur die Umsterungsglieder. Diese werden durch die Einschaltung des getrennten Kreislaufes der sauberen und sauber bleibenden Druckflüssigkeit geschont. Ebenso wie die Förder- pumpe können auch der Druckerzeuger und der Elektromotor mit kleinem Druchmesser ausgeführt werden.

Ein geeigneter Druckerzeuger ist insbesondere die mehrachsige Schraubenpumpe; doch eignen sich auch andere Vorrichtungen wie Zahnradpumpen und besonders durch Taumelscheiben angetriebene Kolbenpumpen.

Die Druckflüssigkeit ist vorzugsweise Transformatorenöl. Aus Gründen der Isolierung wird der Antriebsmotor mit Transformatorenöl gefüllt. Wird nun Transformatorenöl auch als Druckflüssigkeit für das neue Pumpenaggregat verwendet, dann erübrigt sich jegliche Abdichtung zwischen dem Motor und dem Druckerzeuger. Die Druckflüssigkeit dient gleichzeitig als Schmiermittel.

Die Erfindung bietet erstmalig die Möglichkeit, ein betriebssicheres, für große Förderleistungen geeignetes Tauchmotor-Pumpenaggregat zur Förderung von Erdöl und anderen verunreinigten Flüssigkeiten in ein Bohrloch üblicher Weite einzubringen. Dies ist für die Erdölindustrie von großer Bedeutung.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes im senkrechten Mittelschnitt dargestellt.

Der Tauchmotor 1c erhält seine Antriebsenergie über das Kabel 14. Er ist unmittelbar mit dem hydraulischen Druckerzeuger 12 gekuppelt, der im Behälter 11 untergebracht ist. Die Druckflüssigkeit wird über die Leitung 15 der Kolbenpumpe zugeführt. Bei dieser Pumpe ist auf dem feststehenden Kolben 13 der Zylinder 16 längsbeweglich, und der Zylinder 16 bildet gleichzeitig den Arbeitskolben der Fördergruppe (z.B. Erdölpumpe). Die Hin- und Herbewegung des Zylinders bzw. Kolbens 16 wird durch die vom Druckerzeuger 12 gelieferte Druckflüssigkeit bewirkt, die aus der Fördergruppe über den ringförmigen Kanal 22 zum Behälter 11 bzw. zum Druckerzeuger 12 zurückläuft. Diese Druckflüssigkeit führt als einen Kreislauf aus. SSie kommt mit der Förderflüssigkeit nicht in Berührung, kann also lange Zeit benutzt werden, ohne daß ein nennenswerter Verschleiß der Umsteuerungseinrichtung der Kolbenpumpe zu befürchteten ist.

Die Förderflüssigkeit, z.B. Erdöl, tritt durch die Öffnungen 17 des Gehäuses zum Pumpenkolben 16 und durch dessen radiale Bohrungen 18 und das Saugventil 19 in den Zylinderraum 23, von dem aus es über das Druckventil 20 zur Steigleitung 21 gelangt.

Das bis jetzt notwendige schwere Gestänge der Erdölpumpen und die Pumpenblöcke werden entbehrlich. Es wird nur noch die Steigleitung benötigt. Das neue Pumpenaggregat bietet alle Vorteile des direkten Antriebes. Ein weiterer wichtiger Vorteil ist es, daß das Erdöl auf dem Druckventil 10 lastet und demnach der Ausfall der Förderung infolge mangelnden Erdölzuflusses sofort durch den Leistungsabfall am Ampèremeter des Elektromotors 1c erkennbar wird. Hierdurch wird auch die Überwachung der Förderung eines größeren Erdölfeldes von einer Zentrale aus möglich.

Claims (3)

1) Pumpenaggregat mit Tauchmotor, insbesondere für verunreinigte Flüssigkeiten wie Erdöl, dadurch gekennzeichnet, daß das Aggregat sich zusammensetzt aus einer durch Druckflüssigkeit angetriebenen Kolbenpumpe (16), einem die Druckflüssigkeit in einem geschlossenen Kreislauf umwälzenden Druckerzeuger (12) und einem den Druckerzeuger auftreibenden Elektromotor (1c).

2) Pumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckerzeuger (12) durch eine mehrachsige Schraubenpumpe gebildet wird.

3) Pumpenaggregat nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckflüssigkeit aus Transformatorenöl besteht.