Slippage investigation and model development for Sucker-Rod-Pumps

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Niedrige, schwankende Ölpreise an der Börse und eine hohe Verwässerung der Produktion zwingen Ölkonzerne ihre Anlagen kontinuierlich zu optimieren, um den Anforderungen im Sinne einer hohen Effizienz gerecht zu werden. Der Einsatz von effizienten Pumpsystemen in alten Ölfeldern ist ein Schritt in Richtung Optimierung der Ölförderungskette von der Lagerstätte bis hin zum Endkunden. Gestängetiefpumpen sind auch heute noch eines der am häufigsten eingesetzten künstlichen Hebesystem in der Ölindustrie. Diese Pumpen stellen eine effiziente, einfache und solide Möglichkeit zur Erhöhung der Ölförderung dar. Einerseits ist dieses System technisch leicht an wechselnde Betriebsbedingungen anpassbar, andererseits ist der wirtschaftliche und ökologische Fußabdruck im Vergleich zu konkurrierenden Systemen relativ gering. Aufgrund der Vielzahl der installierten Einheiten ist eine technisch-effiziente und ausfallsichere Konstruktion des Pumpsystems unerlässlich. Ein tiefgreifendes Verständnis der Vorgänge während des Pumpens ist für die kontinuierliche Optimierung des Pumpensystems von großer Bedeutung. Dieser Arbeit präsentiert die Ergebnisse von volumetrischen Effizienztests, durchgeführt für verschiedene Betriebsbedingungen an dem Pumpenteststand der Montanuniversitaet Leoben. Es werden die Ergebnisse der verschiedenen Versuche zum Erreichen eines detaillierten Verständnisses der internen Verluste während des Pumpvorgangs vorgestellt. Die Leckrate der Pumpe ist stark abhängig vom Differenzdruck und ebenso von der Hubzahl je Minute. Fünf verschiedene Kolben werden mit je drei unterschiedlichen Flüssigkeitstypen getestet. Die experimentellen Ergebnisse werden mit existierenden Leckagemodellen verglichen. Der Vergleich zeigt deutlich, dass die meisten der existierenden Leckagemodelle das Leckagevolumen um einen signifikanten Anteil unterschätzen. Aus diesem Grund besteht die Notwendigkeit eines neuen Modells. Das neu entwickelte Modell unterscheidet sich im Ansatz der Messungen und im Resultat der Ergebnisse. Dieses Modell hilft nun Ingenieuren Schlupfverluste bis zu 38bar besser zu beschreiben.

Details

Titel in ÜbersetzungSchlupfanalyse und Modellentwicklung für Pferdekopfpumpen
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung25 Okt. 2019
StatusVeröffentlicht - 2019