NL9400708A

NL9400708A - Werkwijze en inrichting voor het oppompen van vloeistof uit de aardkorst.

Info

Publication number: NL9400708A
Application number: NL9400708A
Authority: NL
Inventors: Engelbert Josephus Va Boogaard; Hendrik Geert Corneli Berkhoff
Original assignee: Houttuin Technology N V
Priority date: 1994-04-29
Filing date: 1994-04-29
Publication date: 1995-12-01
Also published as: DE69505653D1; EP0757758B1; WO1995030090A1; EP0757758A1; AU2319995A; DE69505653T2

Description

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET

OPPOMPEN VAN VLOEISTOF UIT DE AARDKORST

Vloeistoffen uit de aardkorst, zoals aardolie, worden veelal hetzij met een zuigerpomp (bijvoorbeeld een zogenoemde Ja-knikker), of een in een geboord gat neergelaten pomp met een schroefvormig orgaan opgepompt. Een dergelijke pomp voor dit doel omvat veelal een schroeforgaan (rotor) uit metaal dat roteerbaar aandrijfbaar is ten opzichte van een statistisch aangebracht orgaan (stator) uit rubber of kunststof-achtig materiaal.

Bij bepaalde olievelden kan een visceuze aardolie-soort, die tevens warm kan zijn, bijvoorbeeld in de orde grootte 150-300 °C, aanleiding geven tot een hoge mate van slijtage, in het bijzonder van de rubberen of kunststofachtige stator. Daar een dergelijk neergelaten pomporgaan zich op aanzienlijke diepte kan bevinden, bijvoorbeeld tot 1000-2000 m in de aardkorst, is onderhoud aan dergelijke pompen bewerkelijk, tijdrovend en derhalve kostbaar vanwege stilstandsverliezen in de aardolie-produktie.

De onderhavige uitvinding verschaft een werkwijze voor het oppompen van vloeistoffen uit de aardbodem, waarbij een schroefpomp, omvattende een schroeforgaan en een contraschroeforgaan, in een in de aardbodem geboord gat wordt neergelaten, waarbij het schroeforgaan nabij of boven de aardbodem wordt aangedreven en het contraschroeforgaan door het eerste schroeforgaan wordt aangedreven en waarbij de vloeistof tussen het eerste schroeforgaan en het tweede contraschroeforgaan wordt opgepompt.

Voorts verschaft de onderhavige uitvinding een installatie voor het oppompen van vloeistoffen uit de aardbodem, omvattende: - een in die aardkorst neergelaten schroefpomp die is voorzien van een schroeforgaan en een contraschroeforgaan; en - aandrijvingsmiddelen die op of nabij de aardbodem zijn opgesteld voor het aandrijven van het eerste schroeforgaan dat op zijn beurt het tweede contraschroeforgaan aandrijft.

Bij voorkeur zijn het schroefelement en het contraschroefelement voorzien van keramische lagers, die door de op te pompen vloeistof worden gesmeerd, opdat onderhoud zoveel mogelijk wordt vermeden.

Verdere voordelen, kenmerken en details van de onderhavige uitvinding zullen duidelijk worden aan de hand van de navolgende beschrijving met verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen, waarin tonen: fig. 1 een onder de aardbodem doorgesneden aanzicht van een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van een installatie volgens de onderhavige uitvinding voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding; fig. 2 een zijaanzicht over lijn II-II van de installatie uit fig. l; fig. 3 een boven de onderste schroefpomp doorgesneden aanzicht van een tweede voorkeursuitvoeringsvorm van de installatie volgens de onderhavige uitvinding; fig. 4 een aanzicht in doorsnede van detail IV uit fig. 1; fig. 5 een aanzicht in doorsnede van detail V uit fig. 1; en fig. 6 een aanzicht over de lijn VI-VI uit fig. 5.

Een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van een installatie 1 volgens de onderhavige uitvinding (fig. 1, 5, 6 en 7) bevat aandrijvingsmiddelen 8 die op de bodem S zijn opgesteld en die zijn voorzien van een aansluitingsflens 2 voor verbinding met een afvoerleiding 3 voor de opgepompte aardolie. Door de aandrijvingsmiddelen 8 wordt een buis, stang of as 4 aangedreven die de aandrijfkracht overbrengt op bijvoorbeeld 1000 of 2000 meter diepte in de bodem naar een samenstelling van twee schroefpompen 5 en 6. Elk van de schroefpompen, zoals schroefpomp 6, omvat een aangedreven schroeforgaan 7 en een contraschroeforgaan 9 dat door het bijbehorende schroefvormig orgaan wordt aangedreven. Het schroeforgaan 7 en het contraschroeforgaan 9 zijn zodanig op elkaar afgestemd, dat tussen de schroefgangen en de schroefwindingen de vloeistof wordt getransporteerd, terwijl het contraschroeforgaan de beweging van het schroeforgaan nauwkeurig volgt.

Bij voorkeur zijn het schroeforgaan en het contraschroeforgaan vervaardigd uit gehard roestvast staal dat bestand is tegen temperaturen van 300 °C en weinig aan slijtage onderhevig. Voorts is vooral in de figuren 1, 2 en 7 zichtbaar dat de aandrijfstang 4 en de schroefpompen 5 en 6 in een afgesloten huis kunnen zijn opgenomen, dat bijvoorbeeld een grootste diameter d van ongeveer 15 cm heeft, opdat de installatie kan worden toegepast bij een boorgat al dan niet van een gecementeerde mantel voorzien, van een dergelijke afmeting.

Bij een lengte in de orde grootte van 1 meter kan door de hierboven beschreven en in de figuren getoonde schroefpomp een druk van ongeveer 30-40 Bar worden geleverd, zodat de aardolie vanaf aanzienlijke diepte, bijvoorbeeld 1000-3000 meter kan worden opgepompt. Bij het op getoonde wijze in serie plaatsen van een aantal schroefpompen kan op nog grotere diepte gewerkt worden.

De schroeforganen en contraschroeforganen zijn telkens bij voorkeur voorzien van axiale en radiale lagerelementen 30, 31 respectievelijk 32, 33, 34 en 35 (fig. 6) uit keramisch materiaal die worden gesmeerd door de op te pompen aardolie.

Fig. 3 toont een tweede voorkeursuitvoeringsvorm van een installatie voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding, waarop op grote diepte een eerste pomp 10 is neergelaten, terwijl een tweede schroefpomp 11 zich nabij de bodem op het maaiveld S bevindt. Indien aan deze tweede schroefpomp 11 onderhoud gepleegd dient te worden, behoeft de drijfstang 4' niet geheel uit het boorgat te worden genomen.

De gevraagde rechten worden niet beperkt door de bovenbeschreven voorkeursuitvoeringsvormen, de gevraagde rechten worden in eerste instantie bepaald door de navolgende conclusies. Thans heeft het de voorkeur dat twee of meer schroefpompen verdeeld langs het boorgat worden neergelaten, waarbij de bovenste schroefpomp zich bijvoorbeeld minimaal 300 meter onder het maaiveld bevindt, en zich geen drukken hoger dan 30 bar in de installatie zullen voordoen.

Claims

1. Werkwijze voor het oppompen van vloeistoffen uit de aardbodem, waarbij één of meer schroefpompen, elk omvattende een schroeforgaan en een contraschroeforgaan, in een in de aardbodem geboord gat wordt neergelaten, waarbij het eerste schroeforgaan nabij of boven de aardbodem wordt aangedreven en het contraschroeforgaan door het schroeforgaan wordt aangedreven en waarbij de vloeistof tussen het schroeforgaan en het tweede schroeforgaan wordt opgepompt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij lagers voor het schroeforgaan en het contraschroeforgaan door de op te pompen vloeistof worden gesmeerd.

3. Installatie voor het oppompen van vloeistoffen uit de aardbodem, omvattende: - een in de aardbodem neergelaten schroefpomp die is voorzien van eerste schroeforgaan en een contraschroeforgaan; en - aandrijvingsmiddelen die op of nabij de aardbodem zijn opgesteld voor het aandrijven van het schroeforgaan dat op zijn beurt het contraschroeforgaan aandrijft.

4. Installatie volgens conclusie 3, waarbij in de aardbodem twee of meer schroefpompen in serie in een geboord gat zijn neergelaten.

5. Installatie volgens conclusie 1 of 2, waarbij de eerste en tweede schroeforganen zijn voorzien van lagerelementen uit keramisch materiaal.

6. Installatie volgens één van de conclusies 2-5, waarbij het eerste schroeforgaan en de tweede contraschroeforgaan zijn vervaardigd uit een warmtebestendig en hard materiaal.

7. Installatie volgens conclusie 6, waarbij het materiaal gehard roestvaststaal (RVS) is.