Anwendung eines intelligenten Hochleistungsdrahtseils als kontinuierlicher Pumpenstrang. Kurzfassung In dieser Arbeit wird ein neuartiges Pumpenkonzept unter Verwendung von Drahtseilen vorgestellt, das durch eine Testanlage im Labormaßstab und ein Finite-Elemente-Modell unterstützt wird, um vor einer kommerziellen Anwendung die grundlegenden Erkenntnisse und das dazugehörige Fachwissen zu vermitteln. Für Unternehmen, die auf dem aktuellen Energiemarkt wettbewerbsfähig bleiben wollen, ist die Verbesserung der betrieblichen Effizienz die erste und beste Lösung. Dies kann durch intelligente und subtile Optimierung der Ausrüstung erreicht werden, was wiederum Ausfälle minimiert und die Lebensdauer des Prozesses verlängert. Die Idee, einen Pumpenstrang einer Gestängetiefpumpe durch ein Drahtseil zu ersetzen, ist ein solches Beispiel. Die Drahtseilindustrie stellt schon seit langen Produkten aus leistungsfähigem Material her. Diese Seile können im Vergleich zu einem konventionellen Pumpenstrang nicht nur Ausfälle eliminieren, sondern bieten auch bessere mechanische und physikalische Eigenschaften.

Um den Nachweis der Machbarkeit zu erbringen, wurde an der Montanuniversität Leoben ein Prüfstand errichtet. Die Anlage verfügt über ein hydraulisches System zur Aufbringung von Kraft und Bewegung sowie über einen Druckbehälter und ein gebogenes Rohr, in dem das Drahtseil geführt wird. Neben verschiedenen Seilaufbauten können auch Verbindungsstücke und Protektoren ausgelegt und getestet werden. Für ein genaueres Verständnis des Seilverhaltens, insbesondere im Kontakt mit dem Rohr, wurde ein Finite-Elemente-Modell in der Software Abaqus entwickelt und mit den experimentellen Ergebnissen validiert. Die Anlage und das Modell testen also nicht nur die Haltbarkeit der Drahtseile unter verschiedenen Bohrlochbedingungen, sondern helfen auch dabei, Erfahrungen für die Installation und Handhabung bei geringeren Kosten und Risiken zu sammeln. Diese Erfahrungen können zum einen für Ausbildungszwecke an der Universität genutzt werden und zum anderen die Grundlage für zukünftige Installationen im Feld sein.
Diese Arbeit ist einzigartig in dem Sinne, dass sie eine einfache und kostengünstige Plattform bietet, um eine vielversprechende Lösung für alternative Pumpgestänge zu untersuchen, die für eine Vielzahl von Einsatzbedingungen anwendbar ist.