Evaluation of a Multiphase Pump as an Addition to Conventional Pumping Systems Used for Artificial Lift Optimization

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Multiphasenpumpen bieten Öl- und Gasbetrieben eine ganze Reihe von Vorteilen, wie zum Beispiel das Absenken des Kopffließdruckes und ein daraus resultierender Anstieg der zu erwartenden Produktionsraten, einen erhöhten Recovery Factor, eine verbesserte Verfügbarkeit der Produktionsbohrungen durch Verschleißverringerung, sowie die Möglichkeit der Einsparung von Equipment. Daher ist es sehr wahrscheinlich, dass der Einsatz einer Multiphasenpumpe für einen Öl- und Gasbetrieb von Vorteil ist. Der Produktionsbetrieb Bockstedt fördert Nassöl über eine ca. 8 km lange 6" Leitung aus dem Feld Bockstedt zu einer zentralen Aufbereitungsanlage in Barnstorf. Aufgrund von Rückbau- und Strukturmaßnahmen wurde das Leitungssystem in den vergangenen Jahren zurückgebaut und begrenzt, was eine Abnahme der Pipelinekapazität zur Folge hatte. Durch einen Anstieg des Ölpreises wurden auch Bohrungen mit höherer Verwässerung rentabel. Auf Grund dessen wurde das Flüssigkeitsvolumen bei gleichbleibender Pipelinekapazität erhöht, was einen Druckanstieg in der PN40 Pipeline zur Folge hatte. Kopfdrücke von ca. 30 bar waren erforderlich, um die Produktion zum Betriebsplatz ableiten zu können. Der zur Förderung und Ableitung erforderliche Druck wurde vor der Installation der Multiphasenpumpe von den Kolbentiefpumen, Tauchkreiselpumpen und Exzenterschneckenpumpen in den Bohrungen aufgebracht. Da im letzten Jahr im Zuge des „Enhanced Oil Recovery" Projektes weitere Bohrungen die Förderung aufgenommen haben, war mit einem Anstieg des Leitungsbetriebsdruckes - bedingt durch eine zusätzliche Nassölmehrförderung von circa 200 m3/d - zu rechnen. Um einen Anstieg der Kopfdrücke und ein Überschreiten des Auslegungsdruckes der Pipeline von 40 bar zu verhindern, wurde Mitte März 2012 eine zentrale Multiphasenpumpe im Feld Bockstedt implementiert. Durch die Druckentlastung mittels Multiphasenpumpe konnte der Kopffließdruck der Fördersonden um bis zu 13 bar gesenkt werden. Diese Masterarbeit untersucht den Einsatz einer Multiphasenpumpe als Ergänzung zu den früher verwendeten konventionellen Fördermethoden im Betrieb Bockstedt und hat sich die Evaluierung der Veränderung der Produktionsraten und des Energieverbrauches der einzelnen Bohrungen zum Ziel gesetzt. Darüber hinaus wird der Cash-Flow berechnet und die maximale Verwässerung ermittelt, bei der sich die Multiphasenpumpe über einen fixen Zeitraum, mit der durch die Implementierung der Pumpe akquirierten Mehrförderung, abbezahlt. Weiters wird nicht nur das Ölfeld Bockstedt vorgestellt, sondern auch ein Überblick über die in der Ölindustrie gebräuchlichen Arten von Multiphasenpumpen und deren Funktionsweise gegeben.

Details

Titel in ÜbersetzungBewertung einer zur Produktionsoptimierung eingesetzten Multiphasen-Pumpe als Ergänzung zu konventionellen Fördermethoden
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung13 Dez. 2013
StatusVeröffentlicht - 2013