Multiphasenpumpen für Öl-Wasser-Sand-Gas-Gemische senken die Investitions-Kosten im Ölfeld
Der weltweite Hunger nach Öl und Gas ist ungebrochen, Förderfirmen müssen daher auch schwer zugängliche Ölvorkommen erschließen, bestehende Felder optimieren und mit einem höher werdenden Kostendruck umgehen. Hierzu gehören besonders Quellen, bei denen Schweröle mit extrem hohen Viskositäten und teils hohen Feststoffanteilen gefördert werden. Die Erschließung von Ölfeldern mit Schwerölen oder Bitumen sowie Ölfelder, die in schwer zugänglichen Gegenden liegen, stellen immer höhere Anforderungen an das Förderequipment und die Pumpentechnik.
Um unter derartigen Voraussetzungen eine effiziente Produktion aufbauen zu können, müssen vor allem die Förderanlagen auf die Medien und die Umgebungsbedingungen abgestimmt sein. Daher hat NETZSCH Pumpen & Systeme ein ganzes Sortiment an spezialisierten Verdrängerpumpen, im speziellen auch Multiphasenepumpen, für die verschiedenen Einsatzgebiete entwickelt.
Aufgabe
Speziell in Zeiten mit niedrigen Rohölpreisen müssen jedoch die Produktionskosten bei der Ölförderung reduziert werden. Jedoch sind die Erschließungskosten von neuen Feldern durch aufwendige Separationstechnik zur Gas-, Wasser-, und Ölabscheidung am Bohrloch sehr hoch. Um dem entgegenzuwirken kann durch die Installation von einem Multiphasen Pumpsystem eine drastische Kostensenkung erreicht werden, da das Multiphasengemisch direkt zu einer zentralen Aufbereitungsstation gepumpt werden kann. Dadurch kann die aufwendige und kostenintensive Separation im Ölfeld entfallen. Des Weiteren wird die Ölausbeute erhöht. Normalerweise muss der Bohrlochdruck den Druckverlust bis zur nächsten Separator Station überwinden, wodurch sich jedoch die Fördermenge der Ölquelle reduziert. Wird eine Multiphasenpumpe installiert, übernimmt diese den Transfer zur nächsten Separation, reduziert den Bohrlochdruck und steigert somit die Ölausbeute. Das Multiphasenpumpsystem muss in der Lage sein, mit stark schwankenden Förderbedingungen zurecht zu kommen. So ändert sich das Verhältnis zwischen Gas und Öl laufend, hierbei sind Einlassdrücke bis über 100bar und Phasen mit 100% Gasföderung möglich. Selbst bei Sandanteilen von 3% sind lange Standzeiten zu erwarten.
Lösung
NETZSCH hat eine Multiphasenpumpe genau für dieses Einsatzgebiet entwickelt. Diese bewältigt Gemische von Öl, Wasser und Gas mit Sandanteilen und erreicht dabei Förderraten von bis zu 800 m³/h. Multiphasengemische werden dabei direkt zu einer zentralen Aufbereitungsstation gepumpt, die komplette Separationstechnik am Bohrloch kann entfallen. Dank der geringen Scherkräfte und der niedrigen Pulsation kommt es beim Transport kaum zu Emulsionseffekten. Dort können die Medien-Phasen in zentralen, Separatoren leicht voneinander getrennt werden, was die Infrastrukturkosten für das gesamte Feld erheblich reduziert. Des Weiteren wird die Nutzung des Gasanteils wirtschaftlich sinnvoll. Das Verbrennen von diesem im Ölfeld wird dadurch unnötig und trägt zu den immer höher werdenden Umweltauflagen bei. Eingesetzt wird diese Methode unter anderem im Palogue-Ölfeld im südlichen Sudan. Der Gasanteil (gas volume fraction = GVF) beträgt dabei im Durchschnitt über 80 % mit Sandanteilen von bis zu 3%. Um dennoch rationell fördern zu können, wurden 20 Multiphasenpumpen installiert, die den Ertrag von jeweils bis zu 24 Bohrlöchern zu einer zentralen Separatorstation leiten – einige davon über 15 km weit. Zum Schutz vor der Sonnenstrahlung, die die Oberfläche bis auf 70°C aufheizen kann und vor den Überflutungen nach mitunter heftigen Regenfällen wurden die Pumpen mit Dächern ausgestattet und auf erhöhten Fundamenten montiert. Um bei den fernüberwacht & gesteuerten Pumpensystemen eine möglichst hohe Betriebssicherheit zu erzielen kam ein umfangreiches Steuerungssystem mit Anbindung an das übergeordnete Prozessleitsystem und ein Pumpensystem in einer besonders robusten („heavy duty“) Ausführung zum Einsatz.
