DE2406860C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Einführung von Rohr-Reinigungskörpern in Rohrleitungen, insbesondere in FlieBleitungen von Ölgewinnungsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einführung von Rohr-Reinigungskörpern, insbesondere in Fließleitungen von öigewinnungsanlagen, bei welchem an eine die Fördersonde mit einer Sammelstation verbindende Fließleitung in der unmittelbaren Umgebung des Sondenkopfes eine Zuführeinrichtung zum Einführen eines 860

Reinigungskörpers angeschlossen is!, wobei der Flüssigkeitsdruck in der Rohrleitung .;um Antrieb der Zuführeinrichtung und zur Fonbewegung der zugeführten Reinigungskörper längs der Rohrleitung dient und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Es ist allgemein bekannt, daß ein bestimmter Teil des Parafingehaltes des Förderstromes von Öisonden an der Wand der Fließleitungen abgelagert wird, wodurch eine laufend zunehmende Querschnittsverengung und schließlich nach längerer Zeit eine Verstopfung der Rohrleitung entstehen kann. Die Verstopfung der Fließleitungen wird gemäß einer in der Ölindustrie seit längerem bekannten Methode durch von Zeit zu Zeit erfolgendes Abkratzen der innenwandungen der Rohrleitungen verhindert. Dieses Abkratzen wird durch Eingeben von Rohrleitungsreinigern unter Ausnutzung des im betreffenden Rohrleitungsabschnitt vorhandenen Druckabfalles bewerkstelligt. Unter dem genannten Druckabfall soll dabei die Druckdifferenz zwischen dem am Sondenkopf und dem an der Sammelstation am Ende der Fließleitung herrschenden Druck verstanden werden.

Eine Rohrleitungsreinigung gemäß der eingangs beschriebenen Art ist durch die US-PS 29 15 422 bekanntgeworden. Bei ihr wird das in bestimmten Zeitabständen erfolgende Einführen der Reinigungskörper durch eine Zeitschalteinrichtung gesteuert. Diese bekannte Zuführeinrichtung benötigt daher am Ort ihrer Anwendung, also in Sondennähe, die Zurverfügungsstellung äußerer Hilfsenergie, sei es auch nur für eine Zeitschalteinnchtung, die in regelmäßigen Abständen aufgezogen werden muß. Die Zulieferung dieser Hilfsenergie in das Sondengebiet sowie die Erstellung der Steuerung in Sondennähe ist wegen deren Abgelegenheit und der ungünstigen klimatischen Verhältnisse mit hohen Kosten verbunden. Dasselbe gilt auch für die Zuführeinrichtung gemäß der US-PS 30 81 47Z

Hiervon ausgehend, liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die bekannten Zuführeinrichtungen dahingehend weiterzuentwickeln, daß auf die bisher notwendigen Steuereinrichtungen zum Eingeben der Reinigungskörper verzichtet werden kann. Insbesondere soll sich die Zulieferung von Hilfsenergie in das Sondengebiet erübrigen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Zuführen eines Reinigungskörpers im Verlauf des Absperrens und Wiederöffnens der von der Fördersonde kommenden Leitung an einer in Fließrichtung hinter der Zuführeinrichtung liegenden Stelle bewirkt wird, wobei der nach dem Absperren erfolgende, auf den höheren Schichtdruck zurückzuführende Druckanstieg auf einen Energiespeicher wirkt, der über ein bewegliches Zuführelement einem in einem Magazin gelagerten Reinigungskörper bei dem durch das Wiederöffnen bedingten Druckabfall in seine Einsatzlage in der Förderleitung bringt.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß der in der ölhaltigen Erdschicht herrschende Druck, der sogenannte Schichtdruck, im Betriebszustand der Ölsonde stets größer als der in der Umgebung des Sondenkopfes herrschende Druck, der sogenannte Sondenkopfdruck, sein muß. Wird der Fördeistrom durch Verschließen der Rohrleitung an einer geeigneten Stelle des Systems unterbrochen, so setzt ein Druckausgleich ein, während dessen der Sondenkopfdruck gemäß einer bestimmten Zeitfunktion bis zur Erreichung eines bestimmten höheren Druckwertes ansteigt. Dieser Druckanstieg bzw. seine Zeitfunktion wird von Zeit zu Zeit

gemessen, da hieraus wichtige Informationen über die jeweiligen Förderverhältnisse, die Beschaffenheit und die voraussichtliche Ergiebigkeit des Ölfeldes gewonnen werden können. Die Erfindung nutzt diesen Druckanstieg als Energiequelle aus zur Steuerung und /um > Antrieb der Zuführeinrichtung, so daß auf jegliche äußerezusätzliche Energiequelle verrichtet werden kann. im Hinblick darauf, daß die Absperrung der Rohrleitung gemäß dem oben Gesagten in der Praxis ohnehin in gewissen Zeilabständen notwendig is*. ergeLen sich ig bei Anwendung der Erfindung keine zusätzlichen Maßnahmen oder Nachteile in der Produktion.

Zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es zweckmäßig, eine Zuführeinrichtung, bei der das Zuführelement zwischen einer das Nachrutschen der Reinigungskörper zur Einsatzlage gestattenden Stellung und einer das Nachrutschen blockierenden Stellung verschiebbar ist und einerseits vom Flüssigkeitsdruck im Sinn eines Wegdrückens von der Einsatziage beaufschlagt ist. derart weiterzubilden, daß das Zuführelement andererseits von dem Energiespeicher mit einer auf die Emsaizlage gerichteten Kraft beaufschlagt ist und daß diese Kraft den Gegendruck der Flüssigkeit bei strömendem Zustand überschreitet, bei ruhendem Zustand unterschreitet Dadurch ist sichergestellt, daß beim Absperren der Rohrleitung Energie aufgenommen wird, die beim Wiederöffnen der Leitung zum Zu führen eines Reinigungskörpers zur Verfugung steht.

Das Zuführelement ist zweckmäßig als geradlinig ge führter Schubkolben ausgebildet.

Um die Zuführeinrichtung an die jeweils her· sehen den Druckverhältnisse des ölfeldes anzupassen, ist es zweckmäßig. Mittel zur Einstellung und Änderung der Vorspannung des Energiespeichers vorzusehen. Der Energiespeicher selbst ist im einfachsten Fall als Druckfeder ausgebildet, so daß seine Vorspannung durch eine auf die Federlänge einwirkende Spann schraube verändert werden kann. Selbstverständlich kann als Energiespeicher aber auch ein mit einem korn pressiblen Medium, beispielsweise Luft gefüllter Behäl ter verwendet werden, der an das bewegliche Zuführelement angeschlossen ist

Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der das letztere ausübenden erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die für die Rohrleitungsreinigung erforderlichen Anlage- und Betriebskosten wesentlich verringert denn zum Betrieb der Vorrichtung sind weder Hilfsenergie noch Bedienungspersonal notwendig. Die Vorrichtung kann ohne besondere Maßnahmen an bereits vorhandene ölgewinnungsanlagen so angepaßt werden, und sie ermöglicht die zentrale Steuerung und Überwachung der Reinigung von der Sammelzentrale aus, wodurch bei größeren Anlagen gleichzeitig ausgelöste Reinigungsvorgänge vermieden werden können.

Das Wesen der Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit deZeichnung ausführlich beschrieben. In der Zeichnung sind

F i g. 1 ein Prinzipschaltbild einer beispielsweisen einfachen ölgewinnungsanlage, und

F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zuführvorrichtung in Schnittdarstellung.

Bei der in F i g. I als Beispiel dargestellten ölgewinnungsanlage ist zwischen einer ölsonde 1 und einer Sammelstation 3 eine Flieoleitung 12 vorhanden, wobei in die letztere in der unmittelbaren Umgebung des Sondenkopfes der ölsonde 1 eine Zuführvorrichtung 4, während an einer in Sirömungsrichtung vor der Sammelstation 3 liegenden Stelle ein Rohrverschluü 5 eingefügt sind.

In F i g. 2 ist ein Ausführungsbeispicl der erfindungs gemäßen Zuführvorrichtung 4 dargestellt, weiche zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.

Die Zuführvorrichtung 4 besteht im wesentlichen aus einem in die Fließleitung !2 durch genormte Rohrverschraubungen eingefügten Gehäuse 11, an dessen Innenraum von oben ein Magazin 16 angeschlossen ist. welches beispielsweise kugelförmige Rohrleitungsreiniger !3 enthält. An seinem oberen Ende ist das Magazin durch eine Kappe 18 abgeschlossen, wobei die im Magazin übereinander gestapelten Ruhrlcitungsreiniger 13 durch eine mit der Kappe 18 mittels einer Kette verbundene Gewichtslast 17 belastet sind. Der Innenraum des Magazins 16 ist mit der äußeren Atmosphäre über ein Abblasventil 22 verbindbar.

In das Gehäuse 11 ist ein als Führung eines Schubkolbens 14 ausgebildetes, dun.fi einen O-Ring 20 abge dichtetes Anschlußstuck 23 eingeschraubt an welchem eine (hierbei als Energiespeicher dienende) Druckfeder 15 aufnehmende, an ihrem hinteren Ende durch einen Deckel 24 abgeschlossene Hülse 25 koaxial befestigt ist Die Druckfeder 15 ist einerseits gegen eine am äußeren Ende der Kolbenstange des Schubkolbens 14 befestigte Stützscheibe 26, anderseits gegen eine im Innenraum der Hülse angeordnete, in Hülsenlängsrichtung bewegliche Gegenscheibe 27 abgestützt, wobei die jeweilige Lage dieser Gegenscheibe 27 durch eine im Deckel 24 angeordnete Spannschraube 19 verändert bzw. bestimmt werden kann. Die Spannschraube 19 stellt damit dasjenige Element der Vorrichtung dar, durch weiche die Vorspannung des Energiespeichers, im konkreten vorliegenden Fall der Druckfeder 15 eingestellt wird. Im Inneren des Gehäuses 11 ist ferner gegenüber dem Schubkolben 14 ein gegen das Gehäuse 11 federnd abgestützter Stützbolzen 21 vorhanden.

Die Wirkungsweise der obigen beispielsweisen erfindungsgemäßen Vorrichtung kann wie folgt beschrieben werden:

Durch Absperren des in F i g. 1 dargestellten Rohrverschlusses 5 wird der Förderstrom der ölsonde 1 un !erbrochen. In der Fließleitung 12 tritt infolge des eingangs geschilderten Druckausgleichvorgangs ein Druckanstieg nach einer bestimmten Zeitfunktion auf, infolge dessen der Schubkolben 16 unter gleichzeitigem Zusammendrücken der Druckfeder 15 in der Darstellung gemäß F i g. 2 nach rechts verschoben wird. Nach Zurücklegung eines bestimmten, von der Konstruktion jeweils abhängigen Hubs fällt der im Magazin 16 unterste Rohrleitungsreiniger 13 nach unten und befindet sich nunmehr unmittelbar vor dem Schubkolben 14. Wird der Rohrverschluß 5 erneut geöffnet, so nimmt der im System herrschende Druck ab. Hierbei wird der Schubkolben 14 infolge der in der Druckfeder 15 gespeicherten Energie erneui in seine in der Zeichnung dargestellte Lage zurückgeschoben, und er schiebt den gerade vor ihm liegenden Rohrleitungsreiniger 13 in die Fließleitung 12 hinein. Der Rohrleitungsreiniger 13 bewegt sich hiernach auf an sich bekannte Weise entlang der Fließleitung 12 bis zur Sammelstation 3 und entfernt dabei die an der Rohrwand ausgeschiedene Paraffinschicht. Durch den federnd abgestützten Stützbolzen 21 wird der Rohrleitungsreiniger 13 bis zur Erreichung eines bestimmten Druckwertes zwischen dem Schubkolben 14 und dem Stützbolzen 21 eingespannt

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gehalten. Er bestimmt damit, daß der Rohrleitungsreiniger 13 seine Bewegung entlang der Fließleitung 12 nur bei Erreichung des erforderlichen Druckschwellwertes beginnen kann.

Aus der obigen Funktionsbeschreibung geht klar hervor, daß die beschriebene Vorrichtung zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist, da die Bewegung des Schubkolbens 14 ohne jegliche, zusätzliche äußere Energiequelle nur durch Speicherung der Energie des beim Absperren des Strömungsquerschnittes eintretenden Druckanstieges bzw. durch Ausnutzung der bei der erneuten Druckabnahme frei werdenden gespeicherten Energie bewerkstelligt wird.

Die Erfindung ist naturgemäß nicht nur auf das oben beschriebene konkrete Ausführungsbeispie! eingeschränkt. Innerhalb des Schutzbegehrens sind zahlreiche andere Konstruktionen und Ausführungen möglich. An Stelle einer Druckfeder kann z. B. auch eine Luftfeder, d. h. eine auf einen bestimmten Druck gasgefüllter Behälter als Energiespeicher mit Vorteil Verwendung finden.

Über die im Zuge und im Ergebnis der Erfindung auftretende Energieeinsparung und die bereits erwähnten Vorteile hinaus zeigt sich als weiterer Vorteil, daß die Vorrichtung gegenüber Störungen, welche aus einem eventuellen Ausfall der Energieversorgung resultieren, völlig unempfindlich ist, da der Energiebedarf lediglich durch die innere Energie gedeckt wird, welche dem Betrieb der Ölsonde ja ohnehin zugrunde liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

3

Claims (7)

1. Patentansprüche:

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   I. Verfahren zur Einführung von Rohr-Reinigungskörpern, insbesondere in Fließleilungen von Öigewinnungsanlagen. bei welchem an eine die For dersonde mit einer Sammelstation verbindende Fließleitung in der unmittelbaren Umgebung des Sondenkopfes eine Zuführeinrichtung zum Einführen eines Reinigungskörpers angeschlossen ist. wobei der Flüssigkeitsdruck in der Rohrleitung zum Antrieb der Zuführeinrichtung und zur Fortbewegung der zugeführten Reinigungskörpe- längs der Rohrleitung dient, dadurch gekennzeichnet, daB das Zuführen eines Reinigungskörpers (13) im Verlauf des Absperrens und Wiederöffnens der von der Fördersonde (1) kommenden Leitung an einer in Fließrichlung hinte^ der Zuführeinrichtung (4) liegenden Stelle bewirkt wird, wobei der nach dem Absperren erfolgende, auf den höheren Schichtdruck zurückzuführende Druckanstieg auf einen Energiespeicher (15) wirkt, der über ein bewegliches Zuführelement (14) einen in einem Magazin (16) gelagerten Reinigungskörper (13) bei dem durch das Wiederöffnen bedingten Druckabfall in seine Einsatzlage in der Förderleitung (12) bringt.
2. 2. Zuführeinrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei das Zuführelement zwischen einer das Nachrutschen der Reinigungskörper zur Einsatzlage gestattenden Stellung und y> einer das Nachrutschen blockierenden Stellung verschiebbar ist und einerseits vom Flüssigkeitsdruck im Sinn eines Wegdrückens von der Einsatzlage beaufschlagt ist. dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführelement (14) andererseits von dem Energiespei- 3i eher (15) mit einer auf die Einsatziage gerichteten Kraft beaufschlagt ist und daß diese Kräfte den Gegendruck der Flüssigkeit bei strömendem Zustand überschreitet, bei ruhendem Zustand unterschreitet.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführelement ein geradlinig geführter Schubkolben (14) ist
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Einstellung und Änderung der Vorspannung des Energiespeichers vorhanden sind.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Energiespeicher eine Druckfeder (15) verwendet wird.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zur Änderung der Vorspannung des Energiespeichers eine auf die Federlänge einwirkende Spannschraube (19) verwendet wird.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Energiespeicher ein mit einem kompressiblen Medium, vorteilhaft mit Luft, gefüllter und mit dem Zuführelement (14) verbundener Behälter verwendet wird.