Pumpen-Technologie -
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Die erste Installation in Mitteleuropa: Downhole- Exzenterschneckenpumpe mit Tauchantrieb verhindert Blow-Outs und Umweltbelastung durch Leckagen

Ein deutscher Energieversorger hatte zunächst einen geologischen Horizont für die Gasspeicherung verwendet, entschied sich dann aber, aus der gleichen Lagerstätte Erdöl zu fördern.

Daher musste ein geeignetes Absaugsystem installiert werden, um das mehrphasige Gemisch mit hohem Gasgehalt aus 1.200m Tiefe an die Oberfläche zu transportieren.

Technik

Hersteller: NETZSCH Pumps & Systems GmbH

Pumpe NETZSCH ESPCP
Medium Öl-Gas-Wasser Gemisch
Fördermenge 300-400 m³/Tag
Druckspitzen 100 bar
Drehzahl 100 bis 500 UpM

Aufgabe

Um das Rohöl aus einer Tiefe von mehr als 1.200 m sicher an die Oberfläche zu transportieren, musste ein geeignetes Pumpsystem beschafft werden. Die extremen Bedingungen vor Ort stellten jedoch sehr hohe Anforderungen an das Pumpendesign: Da es sich bei dem Medium um ein mehrphasiges Gemisch mit sehr hohem Gasgehalt handelte, waren die üblichen Kreiselpumpen mit Untertageantrieb keine Option. Bei einem sehr hohen Gehalt an freiem Gas besteht bei dieser Art von Pumpe immer die Gefahr, dass sich alle Laufräder mit Gas füllen und die Pumpe blockieren. Daher war es sehr wahrscheinlich, dass die Pumpe in dieser Anwendung aufgrund der sogenannten Gassperre versagt hätte. Bei den Downhole-Exzenterschneckenpumpen, die bisher in Mitteleuropa eingesetzt wurden, handelt es sich üblicherweise um Anlagen mit oberirdischem Antrieb. Diese Geräte haben eine dynamische Dichtung an der Oberfläche, die bei extremem Druckanstieg auf der Saugseite einen erheblichen Nachteil hat: Die Dichtung kann überlastet werden und einen Blow-Out auslösen.

Lösung

Um dieses Risiko auszuschließen, entschied sich NETZSCH für eine Lösung, die unter Tage installiert wird - die NETZSCH ESPCP (ESPCP steht für „Elektrisch unterirdisch betriebene Exzenterschneckenpumpe“). Das Besondere an dieser Pumpenbauart ist, dass der Rotor nicht über eine sehr lange Welle oder ein Gestänge von der Oberfläche aus angetrieben wird, sondern die Rotor-Stator-Kombination und der Motor in das Bohrloch versenkt werden. Der Motor ist über eine  kurze flexible Stange direkt mit dem Rotor verbunden. Alle Radial- und Axialkräfte des Rotors werden von einem speziellen unterirdischen Lagergehäuse aufgenommen. Darüber hinaus befindet sich die dynamische Dichtung auch in 1.200m Tiefe. Dadurch werden alle kritischen Komponenten der Pumplösung unter der Erde bewegt, wodurch Umwelteinflüsse durch oberirdische Lecks ausgeschlossen werden.

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