EP4220033A1 - Rohrleitung für eine anlage - Google Patents

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EP4220033A1
EP4220033A1 EP22153805.1A EP22153805A EP4220033A1 EP 4220033 A1 EP4220033 A1 EP 4220033A1 EP 22153805 A EP22153805 A EP 22153805A EP 4220033 A1 EP4220033 A1 EP 4220033A1
Authority
EP
European Patent Office
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tube
location
pipeline
diameter
designed
Prior art date
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Pending
Application number
EP22153805.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jens Pfeiffer
Jonas Schnorrenberg
Michael Wechsung
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Energy Global GmbH and Co KG filed Critical Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Priority to EP22153805.1A priority Critical patent/EP4220033A1/de
Publication of EP4220033A1 publication Critical patent/EP4220033A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T10/00—Geothermal collectors
    • F24T10/20—Geothermal collectors using underground water as working fluid; using working fluid injected directly into the ground, e.g. using injection wells and recovery wells
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/02—Subsoil filtering
    • E21B43/10—Setting of casings, screens, liners or the like in wells
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T10/00—Geothermal collectors
    • F24T2010/50—Component parts, details or accessories
    • F24T2010/53—Methods for installation

Definitions

  • the invention relates to a pipeline, the pipeline being designed to convey a flow medium from a first location to a second location, comprising a first tube with a first tube diameter, which is arranged in a second tube with a second tube diameter, the second tube diameter being larger is than the first pipe diameter.
  • the invention relates to a method for conveying a flow medium from a first location to a location, wherein a first tube with a first tube diameter is arranged in a second tube with a second tube diameter, the second tube diameter being larger than the first tube diameter.
  • Pipelines are required and used in various technical fields.
  • pipelines are used to transport a medium from a first location to a second location in an operationally reliable and loss-free manner.
  • Such pipelines are used, inter alia, in geothermal power plants.
  • the dissipation is also higher in the near-surface sections of the pipelines, since the flow velocity is significantly higher there than at greater depths due to the low geodetic pressure of the medium and the associated lower density.
  • the bore diameters of the pipelines are designed according to the depth of a reservoir.
  • the bottom of the hole is therefore assumed to be the starting point for the design. Since large diameters at great depths are associated with a great deal of effort and expense. Accordingly, the deeper the reservoir is, the smaller the borehole diameter and thus the flow diameter.
  • casings which always protrude to the surface, are used to stabilize the borehole. Casings are also referred to as liners.
  • the supercritical carbon dioxide (sCO 2 ) does not flow directly in the casing, but rather, as in the oil and gas industry, through a production pipe, also known as tubing.
  • the production tube is hung in the casing and serves as a double barrier to prevent any gas escaping through leakage. This significantly reduces the flow diameter, which increases dissipation.
  • the invention has set itself the task of specifying a system and a method with which a cost advantage can be achieved.
  • the object directed towards the device is achieved by a pipeline, the pipeline being designed to convey a flow medium from a first location to a second location, comprising a first tube with a first tube diameter arranged in a second tube with a second tube diameter is, wherein the second tube diameter is larger than the first tube diameter, wherein the first tube and second tube are designed such that during operation the flow medium flows from the first location to the second location and at a transition from the first tube to the second tube the flow cross section is enlarged .
  • the object directed to the method is achieved by a method for conveying a flow medium from a first location to a second location, wherein a first tube with a first tube diameter is arranged in a second tube with a second tube diameter, the second tube diameter being larger than the first tube diameter, the first tube and second tube being so formed be that during operation the flow medium flows from the first location to the second location and the flow cross section is increased at a transition from the first tube to the second tube.
  • liners can also be used.
  • the liners are also referred to as hangers.
  • Hangers or liners are more or less long pipe sections (200-1200m) that are hung in the next larger casing or liner. The difference between the casings and the liners is that the liners no longer protrude to the surface, but are connected to each other like a telescope.
  • An enlarged or expanded turbing can be used after each liner, which results in an increase in flow diameter.
  • An advantage according to the invention is that the use of liners reduces the dissipation while the delivery mass flow remains the same. With reduced dissipation, the possibility then arises in the geothermal cycle of increasing the output power by increasing the conveyed mass flow.
  • Another aspect is the pressure loss in the tubing, which results from the pipe wall friction, which leads to dissipation.
  • the pressure loss depends on the density of the flow medium, the flow velocity and the pressure loss coefficient.
  • the pressure loss coefficient is calculated from the pipe friction coefficient, the length of the pipe section under consideration and the flow diameter.
  • the pipe friction coefficient and the length of the pipe section under consideration remain constant.
  • the density of the medium results essentially from the hydrostatic pressure at the appropriate depth and therefore remains more or less constant. Due to an increase in the mass flow according to the invention, the flow rate also remains almost constant. The reduction in pressure drops therefore depends on the reciprocal of the diameter of the tubing. If the diameter of the tubing or flow diameter is increased by 25%, as shown in an example calculation, the pressure losses are reduced by 20%.
  • the figure 1 shows a pipeline 1 according to the prior art.
  • the pipeline 1 is designed to convey a medium such as supercritical or supercritical carbon dioxide (sCO 2 ) from a first location 2 to a second location 3 .
  • the first location 2 and the second location 3 are arranged geodetically one above the other.
  • the pipeline 1 comprises a first tube 4 with a first tube diameter (not shown).
  • the medium is conveyed from the first location 2 to the second location 3, which is indicated by the somewhat darker color marking inside the first tube 4.
  • the first location 2 is at a depth of 5000m and the second location 3 is at 0m as shown in the graphic on the left-hand side of the figure 1 represents.
  • a second tube 5 with a second tube diameter (not shown) is arranged around the first tube 4 and can also be referred to as a casing.
  • the second tube diameter is larger than the first tube diameter.
  • a third tube 6 with a third tube diameter (not shown) is arranged around the second tube 5 and can also be referred to as a casing.
  • the third tube diameter is larger than the second tube diameter.
  • a fourth tube 6 with a fourth tube diameter (not shown) is arranged around the third tube 5 and can also be referred to as a casing.
  • the fourth tube diameter is larger than the third tube diameter.
  • a fifth tube 7 with a fifth tube diameter (not shown) is arranged around the fourth tube 6 and can also be referred to as a casing.
  • the fifth pipe diameter is larger than the fourth pipe diameter.
  • the figure 2 shows a pipeline 1 according to the invention.
  • the pipeline 1 according to FIG figure 2 is designed such that the first tube 4 is designed as a liner, which in the figure 2 characterized by a thick line.
  • the flow diameter of the pipes is identical to the figure 1 .
  • the flow diameter is significantly increased in the range from a depth of 0 m to 4000 m through the use of a liner and the possibility of larger tubing.
  • the first tube 4 and second tube 5 are designed such that during operation the flow medium flows from the first location 2 to the second location 3 and at a transition 8 from the first tube 4 to the second tube 5 the flow cross section is enlarged.
  • the medium is conveyed from the first location 2 via the second tube 5 to the second location 3, which is indicated by the somewhat darker color marking within the first tube 4 and the second tube 5.
  • the figure 3 shows another pipeline 1 according to the invention in an alternative embodiment.
  • the first liner is hung in the second liner, which protrudes from a depth of 4000m to 3000m, for example, and again a larger tubing of 3000m-0m is used. This increases the diameter by 90% and reduces the dissipation by about 50%.
  • the first tube 4 and second tube 5 are designed in such a way that during operation the flow medium flows from the first location 2 to the second location 3 and the flow cross section is increased at a transition 8 from the first tube 4 to the second tube 5, with the second tube 5 is arranged a third tube 6 with a third tube diameter
  • the second tube 5 and third tube 6 are designed such that during operation the flow medium flows from the second tube 5 to the third tube 6 and at a second transition 9 from the second tube 5 to the third tube 6 the flow cross section is enlarged.
  • the medium is conveyed from the first location 2 via the second tube 5 and the third tube 6 to the second location 3, which is indicated by the somewhat darker color markings within the first tube 4, the second tube 5 and the third tube 6 is made known.

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Abstract

Rohrleitung (1), wobei die Rohrleitung (1) zur Förderung eines Strömungsmediums von einem ersten Ort (2) zu einem zweiten Ort (3) ausgebildet ist, umfassend ein erstes Rohr (4) mit einem ersten Rohrdurchmesser, das in einem zweiten Rohr (5) mit einem zweiten Rohrdurchmesser angeordnet ist, wobei der zweite Rohrdurchmesser größer ist als der erste Rohrdurchmesser, wobei das erste Rohr (4) und zweite Rohr (5) derart ausgebildet sind, dass im Betrieb das Strömungsmedium vom ersten Ort (2) zum zweiten Ort (3) strömt und an einem Übergang (8) vom ersten Rohr (4) zum zweiten Rohr (5) der Strömungsquerschnitt vergrößert ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Rohrleitung, wobei die Rohrleitung zur Förderung eines Strömungsmediums von einem ersten Ort zu einem zweiten Ort ausgebildet ist, umfassend ein erstes Rohr mit einem ersten Rohrdurchmesser, das in einem zweiten Rohr mit einem zweiten Rohrdurchmesser angeordnet ist, wobei der zweite Rohrdurchmesser größer ist als der erste Rohrdurchmesser.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Förderung eines Strömungsmediums von einem ersten Ort zu einem Ort, wobei ein erstes Rohr mit einem ersten Rohrdurchmesser in einem zweiten Rohr mit einem zweiten Rohrdurchmesser angeordnet wird, wobei der zweite Rohrdurchmesser größer ist als der erste Rohrdurchmesser.
  • Rohrleitungen werden in verschiedenen technischen Gebieten benötigt und eingesetzt. Generell werden Rohrleitungen dazu eingesetzt, ein Medium von einem ersten Ort betriebssicher und verlustfrei zu einem zweiten Ort zu transportieren. Solche Rohrleitungen werden unter anderem in Geothermikraftwerken eingesetzt.
  • In Geothermiekraftwerken auf der Basis eines Geothermie-Kreislaufs mit überkritischem Kohlenstoffdioxid (sCO2) werden große Tiefen benötigt, um ein überkritisches Kohlenstoffdioxid (sCO2) bis in den überkritischen Bereich zu erwärmen. Um das zu erreichen, werden alte Erdöl- und Erdgaslagerstätten oder Saline Aquifere verwendet, die mehrere Kilometer unter der Erdoberfläche liegen, wobei Tiefen von ca. 5 km vorkommen können. In einem Geothermiekraftwerk wird (einfach beschrieben) das überkritische Kohlenstoffdioxid (sCO2) durch eine Injektionsbohrung in ein Reservoir eingeströmt, dort erwärmt und durch eine oder mehrere Produktionsbohrungen wieder an die Erdoberfläche befördert. Die thermische Energie des überkritischen Kohlenstoffdioxids (sCO2) wird anschließend mittels Expander oder vergleichbaren Strömungsmaschinen in mechanische Energie umgewandelt.
  • Auf Grund der großen Tiefe werden lange Rohrleitungen verwendet. Nachteilig ist hierbei, dass dies zu einer erhöhten Dissipation durch Rohrwandreibung führt. Des Weiteren hängt die Dissipation vom Strömungsdurchmesser und den thermodynamischen Eigenschaften des Strömungsmediums ab. So steigt die Dissipation bei Verwendung von kleineren Strömungsdurchmessern sowie bei hochviskosen Medien.
  • Die Dissipation ist darüber hinaus in den oberflächennahen Abschnitten der Rohrleitungen höher, da dort, aufgrund des niedrigen geodätischen Drucks des Mediums und einer damit verbundenen geringeren Dichte, die Strömungsgeschwindigkeit deutlich höher ist als in größeren Tiefen.
  • Die Bohrungsdurchmesser der Rohrleitungen werden nach der Tiefe eines Reservoirs ausgelegt. Als Startpunkt der Auslegung wird demnach der Grund der Bohrung angenommen. Da große Durchmesser in große Tiefen mit sehr hohem Aufwand und Kosten verbunden sind. Demnach gilt, je tiefer das Reservoir liegt, desto kleiner fällt der Bohrungsdurchmesser und damit der Strömungsdurchmesser aus.
  • Zur Stabilisierung der Bohrung werden sogenannte Casings verwendet, die stets bis zur Oberfläche ragen. Casings werden auch als Futterrohre bezeichnet. Dabei strömt das überkritischem Kohlenstoffdioxid (sCO2) nicht direkt im Casing, sondern, ebenso wie in der Öl- und Gasindustrie, durch ein Produktionsrohr, das auch als Tubing bezeichnet wird.
  • Das Produktionsrohr wird in das Casing gehangen und dient als doppelte Barriere, so dass ein möglicher Gasaustritt durch Leckage verhindert wird. Dadurch verringert sich der Strömungsdurchmesser deutlich, was die Dissipation erhöht.
  • Zur Leistungssteigerung von Geothermie-Kreisläufen wurden bisher, verbunden mit großen zusätzlichen Kosten, die Bohrungsdurchmesser vergrößert, um die Dissipation durch Rohrwandreibung zu verringern. Eine verringerte Rohrwandreibung in den Bohrungen erlaubt es durch Vergrößerung des Massenstroms im Geothermie-Kreislauf, die erzeugte Leistung zu vergrößern.
  • Die Erfindung hat es sich ausgehend von den bekannten Problemen und Nachteilen des Standes der Technik zur Aufgabe gemacht eine Anlage und ein Verfahren anzugeben, mit der ein Kostenvorteil erzielt werden kann.
  • Die auf die Vorrichtung hin gerichtete Aufgabe wird durch eine Rohrleitung gelöst, wobei die Rohrleitung zur Förderung eines Strömungsmediums von einem ersten Ort zu einem zweiten Ort ausgebildet ist, umfassend ein erstes Rohr mit einem ersten Rohrdurchmesser, das in einem zweiten Rohr mit einem zweiten Rohrdurchmesser angeordnet ist, wobei der zweite Rohrdurchmesser größer ist als der erste Rohrdurchmesser, wobei das erste Rohr und zweite Rohr derart ausgebildet sind, dass im Betrieb das Strömungsmedium vom ersten Ort zum zweiten Ort strömt und an einem Übergang vom ersten Rohr zum zweiten Rohr der Strömungsquerschnitt vergrößert ist.
  • Die vom Patentanspruch 1 abhängigen und rückbezogenen Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Die auf das Verfahren hin gerichtete Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Förderung eines Strömungsmediums von einem ersten Ort zu einem zweiten Ort gelöst, wobei ein erstes Rohr mit einem ersten Rohrdurchmesser in einem zweiten Rohr mit einem zweiten Rohrdurchmesser angeordnet wird, wobei der zweite Rohrdurchmesser größer ist als der erste Rohrdurchmesser, wobei das erste Rohr und zweite Rohr derart ausgebildet werden, dass im Betrieb das Strömungsmedium vom ersten Ort zum zweiten Ort strömt und an einem Übergang vom ersten Rohr zum zweiten Rohr der Strömungsquerschnitt vergrößert wird.
  • Die vom Patentanspruch 9 abhängigen und rückbezogenen Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Anstatt einer ausschließlichen Verwendung von Casings, können ebenso sogenannte Liner eingesetzt werden. Die Liner werden auch als Hänger bezeichnet. Hänger oder Liner sind mehr oder weniger lange Rohrabschnitte (200-1200m), die in das nächstgrößere Casing oder Liner gehängt werden. Der Unterschied zwischen den Casings und den Linern besteht dadurch, dass die Liner nicht mehr bis zur Oberfläche ragen, sondern teleskopartig miteinander verbunden sind.
  • So kann nach jedem Liner ein vergrößertes oder erweitertes Turbing verwendet werden, wodurch eine Strömungsdurchmesservergrößerung realisiert wird.
  • Ein erfindungsgemäßer Vorteil liegt darin, dass durch den Einsatz von Linern die Dissipation verringert wird bei gleichbleibenden Fördermassenstrom. Bei verringerter Dissipation entsteht dann wiederum im Geothermie-Kreislauf die Möglichkeit, durch eine Vergrößerung des Fördermassenstroms die abgegebene Leistung zu vergrößern.
  • Eine Beispielrechnung ergibt, dass bei einer Verwendung von einem Liner die Nettoleistung um ca. 50 % steigt. Bei der Verwendung von zwei Linern kann sogar eine Leistungssteigerung von über 100% erreicht werden.
  • Die Kosten für einen Liner sind im Vergleich zu einem Casing in etwa um 10 % geringer, da die Materialkosten deutlich niedriger sind. Es wird deutlich weniger Material benötigt, da die Liner jeweils nur für den Teilabschnitt der Bohrung benötigt werden, wohingegen die Casings immer bis zur Erdoberfläche geführt werden müssen.
  • Dadurch wird die Leistung gesteigert bei gleichzeitiger Senkung der Kosten.
  • Ein weiterer Aspekt sind die Druckverluste in dem Tubing, die sich aus der Rohrwandreibung ergeben, die zur Dissipation führt. Der Druckverluste ist abhängig von der Dichte des Strömungsmediums, der Strömungsgeschwindigkeit und dem Druckverlustbeiwert. Der Druckverlustbeiwert berechnet sich aus der Rohrreibungszahl, der Länge des betrachteten Rohrabschnitts sowie dem Strömungsdurchmesser.
  • Bei Verwendung von Linern bleiben die Rohrreibungszahl sowie die Länge des betrachteten Rohrabschnitts konstant. Die Dichte des Mediums ergibt sich im Wesentlichen durch den hydrostatischen Druck bei entsprechender Tiefe und bleibt daher auch quasi konstant. Durch eine erfindungsgemäße Steigerung des Massenstroms bleibt auch die Strömungsgeschwindigkeit nahezu konstant. Die Verringerung der Druckverluste hängt also vom Kehrwert des Durchmessers des Tubings ab. Bei einer Vergrößerung des Durchmessers des Tubings bzw. Strömungsdurchmessers um 25 %, wie in einer Beispielrechnung gezeigt, verkleinern sich die Druckverluste um 20 %.
  • Da der Tubingdurchmesser nahe der Oberfläche durch die Verwendung von Linern deutlich vergrößert wird, wird dem negativem Effekt der großen Dissipation aufgrund des kleinen Drucks und Dichte sowie der großen Strömungsgeschwindigkeit noch stärker entgegengewirkt.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden.
  • Gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion sind dabei mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese sollen die Ausführungsbeispiele nicht maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der in der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Rohrleitung gemäß dem Stand der Technik
    Figur 2
    eine erfindungsgemäße Rohrleitung
    Figur 3
    eine erfindungsgemäße Rohrleitung in einer alternativen Ausführungsform.
  • Die Figur 1 zeigt eine Rohrleitung 1 gemäß dem Stand der Technik. Die Rohrleitung 1 ist zur Förderung eines Mediums wie zum Beispiel überkritischem oder superkritischem Kohlenstoffdioxid (sCO2) von einem ersten Ort 2 zu einem zweiten Ort 3 ausgebildet. Der erste Ort 2 und der zweite Ort 3 sind geodätisch übereinander angeordnet.
  • Die Rohrleitung 1 umfasst ein erstes Rohr 4 mit einem ersten Rohrdurchmesser (nicht dargestellt). In dem ersten Rohr 4 wird das Medium vom ersten Ort 2 zum zweiten Ort 3 befördert, was durch die etwas dunklere Farbmarkierung innerhalb des ersten Rohres 4 kenntlich gemacht ist.
  • Der erste Ort 2 liegt beispielsweise in einer Tiefe von 5000m und der zweite Ort 3 liegt bei 0m wie die Grafik am linken Rand der Figur 1 darstellt.
  • Ab ca. 4000m Tiefe ist um das erste Rohr 4 nach oben ein zweites Rohr 5 mit einem zweiten Rohrdurchmesser (nicht dargestellt) angeordnet, das auch als Casing bezeichnet werden kann. Der zweite Rohrdurchmesser ist größer als der erste Rohrdurchmesser.
  • Ab ca. 3000m Tiefe ist um das zweite Rohr 5 nach oben ein drittes Rohr 6 mit einem dritten Rohrdurchmesser (nicht dargestellt) angeordnet, das auch als Casing bezeichnet werden kann. Der dritte Rohrdurchmesser ist größer als der zweite Rohrdurchmesser.
  • Ab ca. 2000m Tiefe ist um das dritte Rohr 5 nach oben ein viertes Rohr 6 mit einem vierten Rohrdurchmesser (nicht dargestellt) angeordnet, das auch als Casing bezeichnet werden kann. Der vierte Rohrdurchmesser ist größer als der dritte Rohrdurchmesser.
  • Ab ca. 1000m Tiefe ist um das vierte Rohr 6 nach oben ein fünftes Rohr 7 mit einem fünften Rohrdurchmesser (nicht dargestellt) angeordnet, das auch als Casing bezeichnet werden kann. Der fünfte Rohrdurchmesser ist größer als der vierte Rohrdurchmesser.
  • Die Casings werden, vereinfacht ausgedrückt, mit abnehmender Tiefe kleiner und ein Casing wird in das nächstgrößere eingeführt. Der Durchmesser des Tubings, durch die das Medium strömt und im ersten Rohr 4 erfolgt, bleibt über die gesamte Tiefe konstant. Für die Durchmesserauswahl bzw. deren Abstufung haben sich in der Praxis Erfahrungswerte etabliert.
  • Die Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Rohrleitung 1. Die Rohrleitung 1 gemäß Figur 2 ist derart ausgebildet, dass das erste Rohr 4 als Liner ausgebildet ist, was in der Figur 2 durch eine dickere Strichstärke gekennzeichnet ist.
  • Im Bereich von 5000 m bis 4000m Tiefe ist der Strömungsdurchmesser der Rohre identisch zur Figur 1. Der Strömungsdurchmesser wird jedoch im Bereich von einer Tiefe von 0 m bis 4000 m durch die Verwendung eines Liners und der Möglichkeit eines größeren Tubings deutlich vergrößert. Mit anderen Worten: das erste Rohr 4 und zweite Rohr 5 sind derart ausgebildet, dass im Betrieb das Strömungsmedium vom ersten Ort 2 zum zweiten Ort 3 strömt und an einem Übergang 8 vom ersten Rohr 4 zum zweiten Rohr 5 der Strömungsquerschnitt vergrößert ist.
  • In dem ersten Rohr 4 wird das Medium vom ersten Ort 2 über das zweite Rohr 5 zum zweiten Ort 3 befördert, was durch die etwas dunklere Farbmarkierung innerhalb des ersten Rohres 4 und des zweiten Rohres 5 kenntlich gemacht ist.
  • Gemäß der Ausführungsform nach Figur 2 vergrößert sich der Strömungsdurchmesser für den größten Abschnitt der Bohrung um etwa 25 %, das zu einer Verringerung der Dissipation von etwa 20% führen kann.
  • Die Figur 3 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Rohrleitung 1 in einer alternativen Ausführungsform.
  • In der Figur 3 werden zwei Liner verwendet werden, um den Effekt noch weiter zu steigern. Es können aber auch noch weitere Liner verwendet werden, um den Effekt noch weiter zu vergrößern.
  • Dabei wird der erste Liner in den zweiten Liner, welcher zum Beispiel von einer Tiefe von 4000m bis 3000m ragt, gehängt und wieder ein größeres Tubing von 3000m-0m verwendet. Dadurch vergrößert sich der Durchmesser um 90 % und verringert die Dissipation um etwa 50%.
  • Mit anderen Worten: das erste Rohr 4 und zweite Rohr 5 sind derart ausgebildet, dass im Betrieb das Strömungsmedium vom ersten Ort 2 zum zweiten Ort 3 strömt und an einem Übergang 8 vom ersten Rohr 4 zum zweiten Rohr 5 der Strömungsquerschnitt vergrößert ist, wobei um das zweite Rohr 5 ein drittes Rohr 6 mit einem dritten Rohrdurchmesser angeordnet ist, wobei das zweite Rohr 5 und dritte Rohr 6 derart ausgebildet sind, dass im Betrieb das Strömungsmedium vom zweiten 5 Rohr zum dritten Rohr 6 strömt und an einem zweiten Übergang 9 vom zweiten Rohr 5 zum dritten Rohr 6 der Strömungsquerschnitt vergrößert ist.
  • Dies ist in der Figur 3 durch eine größere Strichstärke gekennzeichnet ist.
  • In dem ersten Rohr 4 wird das Medium vom ersten Ort 2 über das zweite Rohr 5 und über das dritte Rohr 6 zum zweiten Ort 3 befördert, was durch die etwas dunklere Farbmarkierung innerhalb des ersten Rohres 4, des zweiten Rohres 5 und des dritten Rohres 6 kenntlich gemacht ist.

Claims (20)

  1. Rohrleitung (1),
    wobei die Rohrleitung (1) zur Förderung eines Strömungsmediums von einem ersten Ort (2) zu einem zweiten Ort (3) ausgebildet ist,
    umfassend ein erstes Rohr (4) mit einem ersten Rohrdurchmesser, das in einem zweiten Rohr (5) mit einem zweiten Rohrdurchmesser angeordnet ist,
    wobei der zweite Rohrdurchmesser größer ist als der erste Rohrdurchmesser,
    wobei das erste Rohr (4) und zweite Rohr (5) derart ausgebildet sind, dass im Betrieb das Strömungsmedium vom ersten Ort (2) zum zweiten Ort (3) strömt und an einem Übergang (8) vom ersten Rohr (4) zum zweiten Rohr (5) der Strömungsquerschnitt vergrößert ist.
  2. Rohrleitung (1) nach Anspruch 1,
    wobei um das zweite Rohr (4) ein drittes Rohr (5) mit einem dritten Rohrdurchmesser angeordnet ist, wobei das zweite Rohr (4) und dritte Rohr (5) derart ausgebildet sind, dass im Betrieb das Strömungsmedium vom zweiten Rohr (4) zum dritten Rohr (5) strömt und an einem zweiten Übergang (9) vom zweiten Rohr (4) zum dritten Rohr (5) der Strömungsquerschnitt vergrößert ist.
  3. Rohrleitung (1) nach Anspruch 1 oder 2,
    wobei die Rohrleitung (1) zur Förderung von superkritischem Kohlenstoffdioxid ausgebildet ist.
  4. Rohrleitung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei der erste Ort (2) und zweiter Ort (3) geodätisch übereinander angeordnet sind.
  5. Rohrleitung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei der zweite Ort (3) sich im Wesentlichen an der Erdoberfläche befindet.
  6. Rohrleitung (1) nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 3 bis 5,
    wobei um das erste Rohr (4) und dem zweiten Rohr (5) zumindest ein weiteres Rohr (6, 7) zur Stabilisierung angeordnet ist.
  7. Rohrleitung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
    wobei um das erste Rohr (4), dem zweiten Rohr (5) und dem dritten Rohr (6) zumindest ein weiteres Rohr (7) zu Stabilisierung angeordnet ist.
  8. Rohrleitung (1) nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 3 bis 5,
    wobei das erste Rohr (4) als Liner ausgebildet ist.
  9. Rohrleitung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
    wobei das erste Rohr (4) und das zweite Rohr (5) als Liner ausgebildet sind.
  10. Rohrleitung (1) nach Anspruch 6 oder 7,
    wobei das weitere Rohr (6, 7) als Casing ausgebildet ist.
  11. Rohrleitung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei die Rohrleitung (1) zur Förderung von superkritischem Kohlenstoffdioxid in einem Geothermie-Kraftwerk ausgebildet ist.
  12. Verfahren zur Förderung eines Strömungsmediums von einem ersten Ort (2) zu einem zweiten Ort (3), wobei ein erstes Rohr (4) mit einem ersten Rohrdurchmesser in einem zweiten Rohr (5) mit einem zweiten Rohrdurchmesser angeordnet wird, wobei der zweite Rohrdurchmesser größer ist als der erste Rohrdurchmesser,
    wobei das erste Rohr (4) und zweite Rohr (5) derart ausgebildet werden, dass im Betrieb das Strömungsmedium vom ersten Ort (2) zum zweiten Ort (3) strömt und an einem Übergang (8) vom ersten Rohr (4) zum zweiten Rohr (5) der Strömungsquerschnitt vergrößert wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12
    wobei um das zweite Rohr (5) ein drittes Rohr (6) mit einem dritten Rohrdurchmesser angeordnet wird, wobei das zweite Rohr (5) und dritte Rohr (6) derart ausgebildet werden, dass im Betrieb das Strömungsmedium vom zweiten Rohr (5) zum dritten Rohr (6) strömt und an einem zweiten Übergang (9) vom zweiten Rohr (5) zum dritten Rohr (6) der Strömungsquerschnitt vergrößert wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13,
    wobei die Rohrleitung (1) zur Förderung von superkritischem Kohlenstoffdioxid ausgebildet wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 12 oder 14,
    wobei um das erste Rohr (4) und dem zweiten Rohr (5) zumindest ein weiteres Rohr (6, 7) zu Stabilisierung angeordnet wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14,
    wobei um das erste Rohr (4), dem zweiten Rohr (5) und dem dritten Rohr (6) zumindest ein weiteres Rohr (7) zur Stabilisierung angeordnet wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 12 oder einem der Ansprüche 14 bis 16,
    wobei das erste Rohr (4) als Liner ausgebildet wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 13 oder einem der Ansprüche 14 bis 16,
    wobei das erste Rohr (4) und das zweite Rohr (5) als Liner ausgebildet sind.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18,
    wobei das weitere Rohr (6, 7) als Casing ausgebildet wird.
  20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei die Rohrleitung (1) zur Förderung von superkritischem Kohlenstoffdioxid in einem Geothermie-Kraftwerk ausgebildet wird.
EP22153805.1A 2022-01-28 2022-01-28 Rohrleitung für eine anlage Pending EP4220033A1 (de)

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