Solutions for Sucker Rod Pump Systems in Sandy Conditions

Titel in Übersetzung: Lösungen von Gestängetiefpumpen-Problemen verursacht durch Sandproduktion

Jakob Obersriebnig

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

In dieser Arbeit werden Probleme von Gestängetiefpumpen (GTP), die von der OMV Austria GmbH in Niederösterreich betrieben werden, analysiert und mögliche Verbesserungen vorgeschlagen, um die Laufzeiten der Pumpen zu erhöhen. Geologische Aspekte der Felder in denen GTP betrieben werden, wurden betrachtet, um über die grundlegenden Konditionen, unter denen Kohlenwasserstoffe mit den Pumpen gefördert werden, Bescheid zu wissen. Anschließend wurden die Gründe der Sandproduktion sowie die der Industrie zur Verfügung stehenden Maßnahmen zur Verhinderung von Sandproduktion besprochen. Außerdem wurde ein Überblick über die GTP Spezifikation der OMV gegeben, um GTP Fehler und die verwendeten Materialien und Werkstoffe der Tiefpumpen zu verstehen. Des Weiteren wurde eine Zusammenfassung über ehemals verwendete Pumpen und Pumpenkomponenten der Produktionsanlage Gänserndorf verfasst und die höchsten Laufzeiten unterschiedlicher Pumpenausführungen aufgelistet. Die Sondenbehandlungen wurden erfasst und es zeigt sich, dass 43% aller Behandlungen aufgrund von Pumpenfehler durchgeführt werden, gefolgt von Leckagen der Steigrohre, Sandakkumulation und Gestängebrüchen. Die GTP-Fehlerdatensammlung, die 2011 in dem Unternehmen implementiert wurde, wurde analysiert. Die Qualität der Daten ist jedoch unzureichend und verhindert eine aussagekräftige Analyse der gesammelten Daten, da die Fehlermaske kompliziert ist und voreingenommene Beurteilungen der Ausfallsgründe zulässt. Deswegen wurde der Datensatz aufbereitet sowie eine neue Fehlermaske zur Erfassung der Ausfallgründe entwickelt. Die Analyse zeigt, dass die 25-150 RHAC 21-4 Insertpumpe die kürzeste durchschnittliche Laufzeit von 337 Tagen und die höchste Fehlerfrequenz von 0.25 aufweist. Es wurde versucht mit Streudiagrammen Tendenzen zu erkennen, wobei der Grund für die schlechte Leistung dieser Pumpen der Einsatz in tiefen, abgeschöpften Bohrlöchern zu sein scheint. Bei weiterer Untersuchung der Fehler zeigte sich, dass 35% der Pumpenstopps durch einen Fehler des Saugventils, 28% durch einen Fehler des Zylinders und 23% durch einen Fehler des Kolbenventils ausgelöst werden. Die Stangenführung war in 12% der Fälle beschädigt und der Kolben in 2%. Mit dem Wissen der durchgeführten Studie wurden Verbesserungsvorschläge der Tiefpumpen entwickelt, wobei das Hauptaugenmerk auf leichte Durchführbarkeit und niedrige Kosten gelegt wurde. Eine Analyse eines nicht API zertifizierten Kolbens, des Farr Kolbens, ist nach drei Jahren der Anwendung dieses Kolbens aussagekräftig, und wurde deswegen durchgeführt. Dieser Kolben ist definitiv nicht die optimale Lösung bei Sandproduktion, denn im Vergleich der Laufzeiten von Pumpen mit konventionellen API Kolben in den gleichen Bohrlöchern wurde herausgefunden, dass die durchschnittliche Laufzeit der Farr Kolben Systeme 165 Tage beträgt - dem gegenüber steht eine Laufzeit der mit konventionellen Kolben ausgerüsteten Pumpen von 284 Tagen.
Titel in ÜbersetzungLösungen von Gestängetiefpumpen-Problemen verursacht durch Sandproduktion
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Hofstätter, Herbert, Betreuer (intern)
  • Xu, Yiwen, Mitbetreuer (intern)
  • Bürßner, Patrick, Betreuer (extern), Externe Person
Datum der Bewilligung1 Juli 2016
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2016

Bibliographische Notiz

gesperrt bis 11-05-2021

Schlagwörter

  • Gestängetiefpumpe
  • GTP
  • Lösungen Gestängetiepumpen-Probleme
  • Optimierung von Gestängetiefpumpen
  • Fehleranalyse von Gestängetiefpumpen
  • Fehlerstatistik von Gestängetiefpumpen
  • Farr Kolben
  • Farr Kolben Laufzeitanalyse
  • Farr Kolben Feldstudie

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