DE2913896A1

DE2913896A1 - Rohranordnung zum einbau in den steigrohrstrang einer mit tauchpumpen foerdernden bohrung in einer lagerstaette

Info

Publication number: DE2913896A1
Application number: DE19792913896
Authority: DE
Inventors: Ferenc Kerekes
Original assignee: Preussag AG
Current assignee: Preussag AG
Priority date: 1979-04-06
Filing date: 1979-04-06
Publication date: 1980-10-16
Also published as: DE2913896B2; DE2913896C3; US4316386A

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohranordnung zum Einbau in den Steigrohrstrang einer mit Tauchpumpen fördernden Bohrung in einer Lagerstätte.

Förderbohrungen in Lagerstätten weisen in der Regel im unteren Bereich Filterrohre und im oberen Bereich Aufsatzrohre auf. Zur Förderung werden meistens in die Bohrung eingebrachte Tauchpumpen verwendet, die über einen Steigrohrstrang angeschlossen sind. Bei derartigen Bohrungen ist die überwachung der Entwicklung der Lagerstätten-Schließ- und Fließdrücke während der gesamten Förderzeit von großer Bedeutung, da diese zusammen mit anderen Förder- und LagerStättendaten eine Kontrolle des Ausbeuteablaufs einer Lagerstätte erlauben.

Bisher war bei derartigen Bohrungen eine direkte Messung des Lagerstätten-Fließdruckes wie auch des Druckaufbaus bei Abstellen der Förderung nicht möglich, weil das Absenken von Druckmeßvorrichtungen zwischen Futterrohr bzw. Filterrohr und Steigrohrstrang nicht möglich ist und das Absenken einer Meßvor-

richtung im Steigrohrstrang zu keinen brauchbaren Ergebnissen führt, weil die gemessenen Drücke durch die potentielle Energie der im Steigrohrstrang stehenden Flüssigkeitssäule überlagert sind, wenn - wie üblich - ein Rückschlagventil vorgesehen ist, das ein Absinken der Flüssigkeitssäule bei Betriebsunterbrechung verhindert. Selbst wenn das Rückschlagventil weggelassen würde, könnte diese Messung nur nach Abstellen der Tauchpumpe Aufschluß über Druckdaten im Bereich der Einlaßöffnung der Tauchpumpe geben. Der Verlauf der Drücke während des Betriebes der Tauchpumpe würde sich nicht messen lassen. Elektrische Meßverfahren, die bei flachen Teufen im Rahmen einer recht groben Genauigkeit möglich sind, sind bei großen Teufen und höheren Drücken gerätetechnisch nicht durchführbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Messung von Schließ- und Fließdrücken einer Lagerstätte in neuartiger Weise vom Inneren des Steigrohrstranges her durchführen zu können.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem in den Steigrohrstrang einzusetzenden Steigrohrstück eine nach oben offene Kammer vorgesehen ist, an der ein Durchlaß für den Förderstrom in dem Steigrohrstrang vorbeiführt und die über einen Kanal mit der Umgebung des Steigrohrstückes verbunden ist, der durch ein Ventil verschlossen ist, und daß ein Meßkörper vorgesehen ist, der von oben in die Kammer senkbar ist und im abgesenkten Zustand gegen das Ventil stößt und dieses geöffnet hält und außerdem mit einer Dichtung die Kammer verschließt.

Die Erfindung geht also von dem neuartigen Gedanken aus,

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den Druck außerhalb eines Steigrohrstranges, damit in der Bohrung selbst, vom Inneren des Steigrohrstranges her messen zu können. Hierzu ist ein Kanal in der Wandung des Steigrohrstranges vorgesehen, durch den der Druck außerhalb des Steigrohrstranges in dessen Inneres gelangen kann, und zwar dort in eine Kammer, die durch einen in die Kammer abgesetzten Meßkörper verschließbar ist, wobei der Meßkörper durch sein Gewicht ein den Kanal normalerweise geschlossen haltendes Ventil öffnet. Dadurch kann der Außendruck in das Innere der Kammer gelangen, in dem sich in diesem Zustand der Meßkörper befindet, der jetzt den Umgebungsdruck der Steigrohrleitung, also den Druck in der Bohrung, mißt und die entsprechenden Meßwerte auf einer Folie als Diagramm aufzeichnet oder sie über ein Kabel abgibt.

Diese Anordnung ermöglicht eine realistische Druckmessung unabhängig davon, ob die Pumpe in Betrieb ist oder nicht. Außerdem ist die Messung nicht von der jeweiligen Förderrate abhängig. Da das Absenken des Meßkörpers durch den Steigrohrstrang ohne Schwierigkeiten möglich ist, sind auch große Teufen erreichbar.

Die Kammer ist zweckmäßigerweise durch ein konzentrisch zum Steigrohrstück angeordnetes und unten verschlossenes Rohrstück gebildet, dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des SteigrohrStückes ist. In dem Zwischenraum zwischen dem Rohrstück und dem Steigrohrstück ist ein Durchtritt für den Förderstrom vorhanden, wobei es zweckmäßig ist, daß das Steigrohrstück im Bereich der Kammer einen größeren Durchmesser hat als der Steigrohrstrang, so daß im Ergebnis durch die Kammer keine Verengung des Förderquerschnitts erfolgt.

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Weitere Einzelheiten, Weiterbildungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.

Fig. 1 zeigt ein Äusführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rohranordnung zum Einbau in einen Steigrohrstrang ohne Meßkörper, Fig. 2 zeigt einen Meßkörper für die Rohranordnung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Rohranordnung gemäß der Erfindung ohne den zugehörigen Meßkörper,
Fig. 4 zeigt den Meßkörper für die Rohranordnung gemäß Fig. 3,

Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Rohranordnung gemäß der Erfindung ohne den zugehörigen Meßkörper, wobei als Meßkörper der gemäß Fig. 4 verwendbar ist.

Fig. 1 zeigt eine Rohranordnung, die ein Steigrohrstück 1 aufweist, auf das oben eine Muffe 2 aufgeschraubt ist, deren Innengewinde 3 zum Einschrauben in einen üblichen Steigrohrstrang dient. Die Muffe weist einen inneren Flansch 4 auf, in den ein mit Schlitzen 5 versehenes Rohrstück 6 eingeschraubt ist, das über einen Landenippel 7 mit einem eine Kammer 8 bildenden Rohrstück 9 verschraubt ist, dessen unteres Ende über ein Verbindungsstück 10 in eine Innenmuffe 11 einer Doppelmuffe 12 eingeschraubt ist, die über einen Steg 13 mit einer

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Außenmuffe 14 verbunden ist, an die eine untere Muffe 15 angeschraubt ist, deren Außengewinde 16 zum Anschrauben eines nach unten führenden Teiles eines Steigrohrstranges dient. Die Innenmuffe 11 ist unten durch eine Kappe 11' verschlossen.

In dem Steg 13 befindet sich ein Kanal 14, der in die Kammer 9 führt, die im unteren Bereich durch das Innere der Innenmuffe 11 gebildet ist. Im Bereich der Innenmuffe 11 ist ein Ventilkörper 18 angeordnet, der mit zwei im Abstand zueinander angeordneten Dichtungen 19 auf einer Innenwandung 20 der Innenmuffe 11 gleitbar geführt und mittels einer Druckfeder 21 nach oben gegen einen Anschlag 22 gedrückt ist.

Die Lage und der Abstand der Dichtungen 19 und die durch den Anschlag 22 bestimmte Ruhelage des Ventilkörpers 18 sind so bemessen, daß der Ventilkörper 18 in Verbindung mit seinen Dichtungen 19 die innere Mündung des Kanals 17 verschließt. Diese Lage ist in der Zeichnung dargestellt. In diesem Zustand ist also die Kammer 8 nicht mit der Umgebung des Steigrohrstücks 1 verbunden, so daß in ihr in der dargestellten Lage der im Steigrohrstrang herrschende Druck vorhanden ist. Der

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Förderstrom bewegt sich in jedem Fall frei durch den in Umfangsrichtung zwischen dem Steg 13 und in Radialrichtung zwischen der Innenmuffe 11 und der Außenmuffe 14 bzw. dem Rohrstück 6 und dem Steigrohrstück 1 freien Raum, wobei er oberhalb des Landenippels 7 durch die Schlitze 6 nach innen und dann nach oben in den angeschlossenen Steigrohrstrang weiterströmt.

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ORIGINAL IHSPECTED

Zu der Rohranordnung gemäß Fig. 1 gehört ein Meßkörper 23 gemäß Fig. 2, der neben der Fig. 1 in einer Lage in Rohrrichtung dargestellt ist, in der er sich nach Absetzen in der Kammer 8 befindet. In dieser Lage hat ein unteres Ende 24 des Meßkörpers 2 3 den Ventilkörper 18 entgegen der Kraft der Druckfeder 21 so weit nach unten gedrückt, daß die obere der beiden Dichtungen 19 unterhalb der inneren Mündung des Kanals 17 liegt, die Kammer 8 also mit der Umgebung über den Kanal 17 in Verbindung steht. In dieser Lage ist die Kammer 8 oben durch einen Kolben 25 verschlossen, dessen Außenwandung 26 dicht mit einer Innenwandung 27 des Landenippels 7 abschließt.

Zwischen dem unteren Ende 24 und dem Kolben 25 erstreckt sich ein Rohr 28, das ein Druckmeßteil 29 allseitig schützend umschließt, das in vertikaler Richtung elastisch durch stoßaufnehmende Druckfedern 30 und 31 gehalten ist. Das Druckmeßteil 29 ist somit gegen Stöße geschützt, wenn der gesamte Meßkörper bei schnellem Absenken aufstößt. In dem unteren Ende 24 des Meßkörpers 23 befinden sich Kanäle 32, 33 und 34, die für eine gute Druckfortlextung zu dem Druckmeßteil 29 dienen. Die Art des Druckmeßteils 29 ist beliebig und braucht daher nicht näher beschrieben zu werden.

Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel des Steigrohrstücks entspricht im wesentlichen der Ausführungsform gemäß Fig. 1, wobei jedoch eine Doppelmuffe 35 im mittleren Bereich der Kammer 8 angeordnet ist. Entsprechende Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Wegen der mittleren Lage der Doppelmuffe 35 ist zwischen ihr und der Muffe 15 ein zusätzliches Rohrstück 36 vorgesehen, auch ist eine Kappe 37

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im Gegensatz zu der Kappe 11' gemäß Fig. 1 langer nach unten ausgebildet. Als Widerlager für eine Druckfeder 38 für einen Ventilkörper 39 dient die obere Stirnseite einer Muffe 40, die in die eine Innenmuffe 41 der Doppelmuffe 35 eingeschraubt ist. Der Innendurchmesser des in diesem Fall zylindrischen Ventilkörpers 39, der sich daran anschließenden Muffe 40 und der Kappe 37 ist größer bemessen als bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1, so daß sich ein Druckmeßteil 42 eines in Fig. 4 dargestellten Meßkörpers durch den Ventilkörper 39 hindurch nach unten in die Kappe 37 erstrecken kann.

Das in Fig. 4 dargestellte Druckmeßteil 42 weist oben eine Stange 43 auf, an deren Ende sich ein Flansch 44 befindet, der in einem zylindrischen Raum 45 eines als Rohr ausgebildeten Schutzteils 46 verschieblich gehalten ist und an dem zu beiden Seiten Druckfedern 47 und 48 anliegen. Die Druckfeder 47 stützt sich unten an einer Kante 49 ab, während sich die Druckfeder 48 wie die Druckfeder 30 gemäß Fig. 2 an dem Kolben 25 abstützt, der in Setzlage des Meßkörpers innerhalb des Landenippels 7 liegt und die Kammer abdichtet.

Bei Absetzen des Meßkörpers gemäß Fig. 4 in der Anordnung gemäß Fig. 3 stößt die untere Kante 49, deren Durchmesser größer ist als der des. Druckmeßteils 42, gegen eine obere Kante 50 des Ventilkörpers 39 und drückt diesen entgegen der Kraft der Druckfeder 38 nach unten, so daß die

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innere Mündimg des Kanals 17 mit der Kammer 8 in Verbindung kommt und so das Druckmeßteil 42 dem Umgebungsdruck ausgesetzt ist.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die im wesentlichen der gemäß Fig. 3 entspricht, und die auch zur Verwendung eines völlig gleichen Meßkörpers gemäß Fig. 4 bestimmt ist. Allerdings ist bei der Äusführungsform gemäß Fig. 5 das Ventil anders ausgebildet, das sich hier im Bereich des dadurch entfallenden Kanals befindet. Das Ventil besteht aus einem Ventilkörper 51, dessen Flansch 52 unter der Wirkung einer Druckfeder 53 auf dem von den Bändern einer Bohrung 54 gebildeten Sitz aufliegt. Die Druckfeder 53 stützt sich an einem Schraubteil 55 ab. Der Ventilkörper 51 ragt mit einer Nase 56 in das Innere einer Innenmuffe 5 7 der Doppelmuffe 35 und wird dadurch beim Absetzen des Meßkörpers von dessen Druckmeßteil 42 (Fig. 4) nach außen gedrückt, wodurch das Ventil geöffnet wird.

Die Druckfedern 30, 31 bzw. 47, 48 haben die Aufgabe, bei Aufschlagen des Meßkörpers Stöße aufzunehmen und das Druckmeßteil 29 bzw. 42 zu schützen.

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Leerseife

Claims

Patentansprüche :

1. Rohranordnung zum Einbau in den Steigrohrstrang einer mit Tauchpumpen fördernden Bohrung in einer Lagerstätte, dadurch gekennzeichnet, daß in einem in den Steigrohrstrang einzusetzenden Steigrohrstück (1) eine nach oben offene Kammer (8) vorgesehen ist, an der ein Durchlaß für den Förderstrom in dem Steigrohrstrang vorbeiführt und die über einen Kanal (17) mit der Umgebung des Steigrohrstückes (1) verbunden ist, der durch ein Ventil (18, 19, 20) verschlossen ist, und daß ein Meßkörper (23) vorgesehen ist, der von oben in die Kammer (8) senkbar ist und im abgesenkten Zustand gegen das Ventil (18, 19, 20) stößt und dieses geöffnet hält und. außerdem mit einer Dichtung (7, 25, 27) die Kammer (8) verschließt.

2. Rohranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (8) durch ein konzentrisch zum Steigrohrstück (1) angeordnetes und unten verschlossenes Rohrstück (9) gebildet ist, dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Steigrohrstücks (1) ist.

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ORIGINAL INSPECTED

3» Rohranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet/ daß das Rohrstück (9) mit seinem oberen Ende mit einem inneren Flansch (4) einer Muffe (2) verschraubt ist, wobei in dem Rohrstück (9) unterhalb dieser Verschraubung und/oder in dem inneren Flansch (4) Durchtritte für den Förderstrom vorgesehen sind.

4. Rohranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (9) im oberen Bereich einen Landenippel (7) aufweist, dessen innerer Durchmesser von dem oberen Ende (25) des gesetzten Meßkörpers (23) verschlossen ist.

5. Rohranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (9) von einer Doppelmuffe (12, 35) gehalten ist, deren Innenmuffe (11) einen Teil des Rohrstücks (9) bildet und mit der einen Teil des Steigrohrstücks (1) bildenden Außenmuffe (14) über einen Steg (13) verbunden ist, durch den sich der Kanal (17) von der Innenwandung der Innenmuffe (11) zu der Außenwandung der Außenmuffe (14) erstreckt.

6. Rohranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil durch einen vertikal verschieblichen Ventilkörper (18)gebildet ist, der nach oben zur öffnung der Kammer

(8) hin durch eine Feder (21) gegen einen Anschlag (22) gedrückt ist, in der eine Außenwandung des Ventilkörpers (18) die innere Mündung des Kanals (17) verschließt, wobei die Kraft der Feder (21) so bemessen ist, daß der Ventilkörper unter der Last des gesetzten Meßkörpers (2 3) sich nach unten

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bewegt und die innere Mündung des Kanals 8 freigibt.

7. Rohranordnung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet/ daß sich das Ventil (18, 19, 20) in der Innenmuffe (11) der Doppelmuffe (12) befindet.

8. Rohranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper einen Druckmeßteil (42) aufweist, der über ein Pedermittel (47, 48) mit einem Schutzteil (46) verbunden ist und dessen Durchmesser kleiner als der des Schutzteils (46) ist und der in Setzlage frei an dem Schutzteil

(46) hängt, das gegen den Ventilkörper (18) stößt.

9. Rohranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzteil ein oben und unten verschlossenes, jedoch wenigstens durch einen Kanal (32, 33, 34) mit der Umgebung in Verbindung stehendes Rohr (28) ist, das das Druckmeßteil (29) vertikal beweglich umschließt, wobei das Druckmeßteil (29) unten und oben durch je eine Druckfeder (30, 31) eingespannt ist.

10. Rohranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmeßteil (42) oben eine Stange (43) aufweist, an deren Ende sich ein Flansch (44) befindet, der in einem zylindrischen Raum (45) des Schutzteils (46) verschieblich gehalten ist und an dem zu beiden Seiten Druckfedern (47, 48) anliegen.

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11. Rohranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steigrohrstück (1) im Bereich der Kammer (8) einen vergrößerten Druchmesser hat.

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