FÖRDEREINRICHTUNG ZUM FÖRDERN EINES EINER ERDBOHRUNG ENTNOMMENEN FLÜSSIGKEITS-GAS-GEMISCHS

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung zum Fördern eines einer Erdbohrung (2) entnommenen Flüssigkeits-Gas-Gemischs, insbesondere eines Erdöl-Erdgas-Gemischs, mit einer mit wenigstens einer Zuführleitung (9) und einer Abführleitung (10) koppelbaren oder gekoppelten Mehrphasenpumpeinrichtung (8), der das Flüssigkeits-Gas-Gemisch als Zuführstrom über die Zuführleitung (9) zuführbar und über die es als Förderstrom unter erhöhtem Druck in die Abführleitung (10) abführbar ist, sowie mit einer Rezirkulationsleitung (13), über die ein Teilstrom der im Förderstrom enthaltenen Flüssigkeit zum Zuführstrom zurückführbar ist, wobei in der Rezirkulationsleitung (13) ein Injektor (14) vorgesehen ist, durch den der Teilstrom unter Erzeugung eines Unterdrucks führbar ist und der mit wenigstens einer ein, der Erdbohrung (2) entnommenes, Gas, insbesondere Erdgas, führenden Gasleitung (15) koppelbar oder gekoppelt ist, wobei über den Unterdruck das Gas ansaugbar ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung zum Fördern eines einer Erdbohrung entnommenen Flüssigkeits-Gas-Gemischs, insbesondere eines Erdöl-Erdgas-Gemischs.

[0002] Der Abbau fluider oder gasförmige Bodenschätze wie Erdöl und Erdgas erfolgt über eine Erdbohrung, über die die Lagerstätte angebohrt wird. Wird aus einer Ölquelle gefördert, so wird einerseits das Erdöl bzw. ein Erdöl-Erdgas-Gemisch gefördert, wobei dieses Gemisch mittels einer an die zentrale Ölleitung angeschlossenen Mehrphasenpumpeinrichtung gefördert wird. Parallel dazu wird aus der Erdbohrung auch ein regelmäßig an der Lagerstätte vorhandenes Erdgas entnommen, das in einer äußeren Quellenbohrung, dem sogenannten "well casing", nach oben gefördert wird. Die äußere Quellenbohrung wird über das eigentliche Bohrloch definiert, in dem die zentrale Ölleitung verläuft, wobei die äußere Quellenbohrung die Ölleitung umgibt. Das anfallende Erdgas aus der äußeren Quellenbohrung wird üblicherweise abgefackelt. Dies ist insbesondere bei älteren Ölquellen von Vorteil, da hierdurch der Druck in der äußeren Quellenbohrung reduziert werden kann, was sich, da der Gasdruck auf dem Erdölvolumen lastet, wiederum vorteilhaft auf die Erdölförderung auswirkt. Denn hierüber kann der Druck in der äußeren Quellenbohrung unter das Druckniveau des Drucks in der eigentlichen Ölleitung abgesenkt werden.

[0003] Nicht zuletzt aus Umweltschutzgründen ist das Abfackeln, das sogenannte "flaring", vielerorts nicht mehr erwünscht bzw. erlaubt. Um dennoch eine Druckreduzierung in der äußeren Quellenbohrung zu erreichen, ist es bekannt, eine zusätzliche Pumpeinrichtung, beispielsweise eine weitere Mehrphasenpumpeinrichtung, vorzusehen, über die zumindest ein Teil des in der äußeren Quellenbohrung anfallenden Erdgases abgepumpt und dem eigentlichen Zuführstrom, also dem Erdöl-Erdgas-Gemisch, zugeführt wird, sodass dieses Gemisch sodann über die zentrale Mehrphasenpumpeinrichtung weiter gefördert wird. Der Einsatz einer solchen zusätzlichen Pumpeinrichtung ist jedoch sehr aufwendig.

[0004] Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine verbesserte Fördereinrichtung anzugeben, die es ermöglicht, einerseits den Druck in einer äußeren Quellenbohrung, in der ein Gas gefördert wird, zu verringern, und andererseits ein Abfackeln zu verhindern.

[0005] Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß eine Fördereinrichtung zum Fördern eines einer Erdbohrung entnommenen Flüssigkeits-Gas-Gemischs, insbesondere eines Erdöl-Erdgas-Gemischs, vorgesehen, mit einer mit wenigstens einer Zuführleitung und einer Abführleitung koppelbaren oder gekoppelten Mehrphasenpumpeinrichtung, der das Flüssigkeits-Gas-Gemisch als Zuführstrom über die Zuführleitung zuführbar und über die es als Förderstrom unter erhöhtem Druck in die Abführleitung abführbar ist, sowie mit einer Rezirkulationsleitung, über die ein Teilstrom der im Förderstrom enthaltenen Flüssigkeit zum Zuführstrom zurückführbar ist, wobei in der Rezirkulationsleitung ein Injektor vorgesehen ist, durch den der Teilstrom unter Erzeugung eines Unterdrucks führbar ist, und der mit wenigstens einer ein, der Erdbohrung genommenes, Gas, insbesondere Erdgas, führenden Gasleitung koppelbar oder gekoppelt ist.

[0006] Die erfindungsgemäße Fördereinrichtung umfasst zum einen eine Mehrphasenpumpeinrichtung, die mit wenigstens einer Zuführleitung und mit wenigstens einer Abführleitung in der Montagesituation verbunden ist. Über die Zuführleitung wird das Flüssigkeits-Gas-Gemisch, das über die zentrale Erdbohrungsleitung zugeführt wird, angesaugt und gefördert und über die Abführleitung abgeführt. Das angesaugte Flüssigkeits-Gas-Gemisch ist also ein Zuführstrom, der unter einem ersten Druck steht, beispielsweise im Bereich von 3-5 bar, während das abgeförderte Flüssigkeits-Gas-Gemisch ein Abführstrom ist, der unter einem höheren zweiten Druck, beispielsweise im Bereich von 30-35 bar steht, wobei die angegebenen Druckwerte lediglich beispielhaft sind.

[0007] Über eine Rezirkulationsleitung wird ein Teilstrom der im Förderstrom enthaltenen Flüssigkeit zurückgeführt. Bei Mehrphasenpumpen ist eine solche Rückführung eines reinen Flüssigkeitsstromanteils direkt zur Mehrphasenpumpe regelmäßig vorgesehen, um über den zurückgeführten Teilstrom, bestehend aus einem geringen Anteil, z.B. 3 - 5%, der im Förderstrom enthaltenen Flüssigkeit, einerseits interne Spalte innerhalb der Mehrphasenpumpe anzudichten, um ein Entweichen des Gasas aus dem Flüssigkeits-Gas-Gemisch zu verhindern, und um andererseits die Mehrphasenpumpe zu kühlen. Erfindungsgemäß wird nun ein entsprechender Flüssigkeitsanteil über einen Rezirkulationsleitung zum Zuführstrom zurückgeführt. In diese Rezirkulationsleitung ist erfindungsgemäß ein Injektor geschaltet. Diesem Injektor wird folglich der zurückgeführte Teilstrom zugeführt, der durch den Injektor strömt. Der Injektor weist eine Düsenanordnung auf, die einen sich verringernden Querschnitt aufweist, sodass die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit respektive des Teilstroms im Bereich der Querschnittsreduzierung zunimmt. Damit einher geht eine Reduzierung des Drucks am Düsenausgang. D. h., dass sich in der Düsenanordnung respektive dem Düsengehäuse ein Unterdruck ausbildet, entsprechend dem Venturi-Effekt. Dieser Unterdruck wird nun erfindungsgemäß genutzt, um das in der äußeren Quellenbohrung anfallende Erdgas abzusaugen. Hierzu ist der Injektor mit einer Gasleitung verbunden, die wiederum mit der äußeren Quellenbohrung verbunden ist. Da der Injektor wiederum mit der Zuführleitung gekoppelt ist, wird das abgesaugte Erdgas dem Förderstrom in der Zuführleitung, also der eigentlichen Produktleitung, zugeführt und über die Mehrphasenpumpeinrichtung mit abgepumpt. Das abgesaugte Gas vermischt sich im oder nach dem Injektor mit dem Teilstrom, also der Flüssigkeit, so dass sich wieder ein Flüssigkeits-Gas-Gemisch bildet, das der Zuführleitung, in der ebenfalls ein Flüssigkeits-Gas-Gemisch gefördert wird, zugeführt wird. Das aktive Absaugen des Erdgases über den Injektor ermöglicht es, das Druckniveau in der äußeren Quellenbohrung auf einen Druckbereich zu reduzieren, der deutlich unterhalb des Drucks des Förderstroms, also des Erdöl-Erdgas-Gemischs in der Zuführleitung liegt (z.B. 0,5 bar(g)). Durch die Reduzierung des Gasdrucks wird das Erdölreservoir entlastet, was wiederum dazu führt, dass das Flüssigkeitsniveau in der Quelle steigt, was wiederum die Förderrate steigert.

[0008] Durch die erfindungsgemäße Integration des Injektors, also der Venturi-Düsenanordnung, kann demzufolge auf einfache Weise ohne Integration einer teuren Pumpeinrichtung ein Absaugen des anfallenden Erdgases in ausreichender Menge mit einer ausreichenden Druckreduzierung, beispielsweise einem Ansaugdruck von 0,5 - 1,5 bar, erreicht werden, ohne dass ein Gasanteil abzufackeln ist. Das abgesaugte Erdgas kann, da letztlich im Zuführstrom enthalten, gepumpt und später separiert werden und einer weiteren Nutzung zugeführt werden. Ein solcher Injektor ist ein einfach konzipiertes, strömungsmechanisches Bauteil, an dem lediglich die entsprechende Düsenanordnung samt Düsengehäuse sowie entsprechende Anschlüsse für die jeweiligen Leitungen vorzusehen sind. Die erfindungsgemäße Fördereinrichtung ist demzufolge äußerst einfach ausgelegt, gleichzeitig aber auch äußerst effizient.

[0009] Der Mehrphasenpumpeinrichtung kann in Weiterbildung der Erfindung eine Separatoreinrichtung nachgeschaltet sein, mit der die Rezirkulationsleitung gekoppelt ist. Dem Separator wird das über die Mehrphasenpumpeinrichtung geförderte Gemisch, also der Förderstrom, zugeführt, wobei in der Separatoreinrichtung eine Phasentrennung erfolgt, d. h., dass die flüssige Phase von der gasförmigen Phase getrennt wird, vorliegend also Erdöl von Erdgas. Das Erdöl kann nun anteilig als Teilstrom über die Rezirkulationsleitung, die an der Separatoreinrichtung angeschlossen ist, zurückgeführt werden und entweder vollständig oder, worauf nachfolgend eingegangen wird, auch nur anteilig dem Injektor zugeführt werden.

[0010] Die Rezirkulationsleitung kann einen ersten Leitungsabschnitt aufweisen, der mit der Mehrphasenpumpeinrichtung gekoppelt ist und über den ein erster Teilstromanteil der Mehrphasenpumpeinrichtung zuführbar ist. Die Rezirkulationsleitung kann des Weiteren einen zweiten Leitungsabschnitt aufweisen, der mit dem Injektor koppelbar oder gekoppelt ist und über den ein zweiter Teilstrom dem Injektor zuführbar ist. Demgemäß wird, beispielsweise aus der Separatoreinrichtung, ein entsprechender Teilstrom abgezogen, um rezirkuliert zu werden. Jedoch wird beispielsweise nicht der gesamte Teilstrom dem Injektor zugeführt, vielmehr wird der Teilstrom in zwei Teilstromanteile gesplittet, wobei ein Teilstromanteil direkt der Mehrphasenpumpeinrichtung zugeführt wird, während der andere Teilstromanteil dem Injektor zugeführt wird und durch diesen strömt, dabei den Unterdruck erzeugend, wonach der Teilstromanteil dem Zuführstrom wieder zugeführt wird. Alternativ kann aber auch der gesamte Teilstrom dem Injektor zugeführt werden, je nach der Menge des über den Injektor abzusaugenden Gases.

[0011] In der Rezirkulationsleitung oder im ersten und im zweiten Leitungsabschnitt kann in Weiterbildung der Erfindung ein Drosselventil vorgesehen sein. Über das oder jedes Drosselventil kann der Druck in der jeweiligen Leitung eingestellt werden, sodass sich hierüber der sich im Injektor einstellende Unterdruck einstellen lässt, worüber wiederum das angesaugte Erdgasvolumen wie auch die entsprechende Druckabsenkung in der Gasleitung eingestellt werden kann. Der Gasdruck wird bevorzugt auf einen Wert, der kleiner als der Druck des Zuführstroms ist, eingestellt.

[0012] Die erfindungsgemäße Fördereinrichtung kann nur einer Erdbohrung zugeordnet sein. D. h., dass mit der Mehrphasenpumpeinrichtung nur eine Zuführleitung und mit dem Injektor nur eine Gasleitung verbunden ist, über die die Mehrphasenpumpeinrichtung respektive der Injektor versorgt werden. Denkbar ist es aber auch, dass die Zuführleitung mit mehreren separaten, unterschiedlichen Erdbohrungen zugehörigen, ein Flüssigkeits-Gas-Gemisch führenden Leitungen verbunden ist, und/oder dass die Gasleitung mit mehreren separaten, unterschiedlichen Erdbohrungen zugeordneten, Gas führenden Leitungen verbunden ist. Gemäß dieser Erfindungsvariante münden folglich in die mit der Mehrphasenpumpeinrichtung verbundene Zuführleitung mehrere separate Gemisch-Leitungen, die von unterschiedlichen Erdbohrungen kommen. D. h., dass ein Flüssigkeits-Gas-Gemisch, das mehreren Erdbohrungen bzw. Ölleitungen entnommen wird, über die gemeinsame Mehrphasenpumpeinrichtung gefördert wird. Alternativ oder zusätzlich kann in gleicher Weise auch der Injektor mehrere Erdbohrungen respektive deren Gas-Leitungen bedienen und dort Gas absaugen, indem die mit dem Injektor verbundene Gasleitung wiederum mit mehreren separaten, den einzelnen Erdbohrungen zugeordneten, Gas führenden Leitungen kommuniziert. D. h., dass Erdgas, das mehreren Erdbohrungen bzw. äußeren Quellenbohrung entnommen wird, über den gemeinsamen Injektor abgesaugt wird, wobei die gesamte Gasmenge wiederum dem Zuführstrom vor der Mehrphasenpumpeinrichtung zugeführt wird.

[0013] Der Injektor selbst weißt wenigstens einen ersten Anschluss, an dem die Rezirkulationsleitung angeschlossen ist, und dem in einem Düsengehäuse eine Düse mit eingeschnürtem Düsenquerschnitt folgt, sowie wenigstens einen zweiten Anschluss, an dem die Gasleitung angeschlossen ist, und der im Düsengehäuse mündet, auf, wobei dem Düsengehäuse eine mit der Zuleitung verbundene Leitung folgt. Der Injektor ist also ein einfaches Bauteil, umfassend ein Düsengehäuse oder einen Düsenblock, in dem die Venturi-Düse angeordnet ist. Die Venturi-Düse ist einem ersten Anschluss nachgeschaltet, an dem die Rezirkulationsleitung angeschlossen ist, sodass der zugeführte Teilstrom direkt der Düse zugeführt wird. Im Düsengehäuse respektive am Düsenblock ist ein zweiter Anschluss für die Gasleitung vorgesehen, die folglich im Düseninneren mündet, also in dem Bereich, in dem der Unterdruck herrscht, sodass über den Unterdruck das Erdgas entsprechend angesaugt werden kann. Über eine Leitung, die beispielsweise als separates Leitungsrohr an das Düsengehäuse angeschlossen ist, wird der aus der Düse ausgetretene Teilstrom sowie das angesaugt Gas als Gemisch weitergeleitet und schließlich dem Zuführstrom an einer entsprechenden Verbindung mit der Zuführleitung zugeführt.

[0014] Neben der Fördereinrichtung selbst betrifft die Erfüllung ferner ein Verfahren zum Fördern eines einer Erdbohrung entnommenen Flüssigkeits-Gas-Gemischs, insbesondere eines Erdöl-Erdgas-Gemischs, bei dem mit einer, mit einer Zuführleitung und einer Abführleitung gekoppelten, Mehrphasenpumpeinrichtung das als Zuführstrom über die Zuführleitung zugeführte Flüssigkeits-Gas-Gemisch als Förderstrom unter erhöhtem Druck in die Abführleitung gefördert wird, wobei über eine Rezirkulationsleitung ein Teilstrom des Förderstroms zum Zuführstrom zurückgeführt wird, wobei der Teilstrom durch einen in der Rezirkulationsleitung vorgesehenen Injektor strömt, wobei hierdurch ein Unterdruck erzeugt wird, über den ein in einer Gasleitung geführtes, der Erdbohrung entnommenes Gas angesaugt wird.

[0015] Dabei kann erfindungsgemäß der Teilstrom einer der Mehrphasenpumpeinrichtung nachgeschalteten Separatoreinrichtung, mit der die Rezirkulationsleitung gekoppelt ist, entnommen werden.

[0016] Denkbar ist es, nur einen Teilstrom vom Förderstrom abzuzweigen und dem Injektor zuzuführen. Dieser Teilstrom kann an einer der Mehrphasenpumpeinrichtung nachgeschalteten Position abgezweigt werden, oder von der Separatoreinrichtung. Alternativ ist auch denkbar, dass ein erster Teilstromanteil über einen ersten Leitungsabschnitt der Rezirkulationsleitung der Mehrphasenpumpeinrichtung zugeführt wird, während ein zweiter Teilstromanteil über einen zweiten Leitungsabschnitt dem Injektor zugeführt wird. Die beiden Teilstromanteile werden demzufolge unterschiedlichen Einheiten, nämlich im einen Fall der Mehrphasenpumpeinrichtung, um dort die Spaltabdichtung und Kühlung zu ermöglichen, im anderen Fall dem Injektor zugeführt.

[0017] Weiterhin kann der Druck, mit dem der Teilstrom oder der Teilstromanteil gefördert wird, über ein in der Rezirkulationsleitung oder im ersten und im zweiten Leitungsabschnitt vorgesehenes Drosselventil reduziert werden, sodass eine entsprechende Mengenaufteilung der jeweiligen Ströme möglich ist.

[0018] Grundsätzlich kann mit der Fördereinrichtung nur eine Erdbohrung bedient werden. D. h., dass das Flüssigkeits-Gas-Gemisch nur einer Bohrung entnommen und als Zuführstrom der Mehrphasenpumpeinrichtung zugeführt wird, und dass das Gas nur einer äußeren Quellenbohrung entnommen und als Gasstrom dem Injektor zugeführt respektive über diesen abgesaugt wird. Alternativ hierzu ist aber auch denkbar, dass das Flüssigkeits-Gas-Gemisch von mehreren separaten Zuführleitungen, die mehreren separaten, unterschiedlichen Erdbohrungen zugehörig sind und die mit der gemeinsamen, mit der Mehrphasenpumpe gekoppelten Zuführleitung verbunden sind, als Zuführstrom zugeführt wird, und/oder dass das Gas von mehreren separaten Gasleitungen, die mehreren separaten, unterschiedlichen Erdbohrungen zugehörig sind und die mit der gemeinsamen, mit dem Injektor gekoppelten Gasleitung verbunden sind, angesaugt wird. Demgemäß fördert die Mehrphasenpumpeinrichtung folglich das Gemisch, also beispielsweise das Erdöl-Erdgas-Gemisch, mehrerer Erdbohrungen, wie ebenso das Erdgas mehrerer Erdbohrungen über den Injektor abgesaugt wird. Die Fördereinrichtung umfassend die Mehrphasenpumpeinrichtung sowie den Injektor bedient demzufolge mehrere Erdbohrungen, die über entsprechende Leitungsverbindungen mit der Fördereinrichtung gekoppelt sind.

[0019] Zweckmäßigerweise wird ein Injektor verwendet, der einen ersten Anschluss, an dem die Rezirkulationsleitung angeschlossen ist, und dem in einem Düsengehäuse eine Düse mit eingeschnürtem Düsenquerschnitt folgt, sowie einen zweiten Anschluss an dem die Gasleitung angeschlossen ist, und der im Düsengehäuse mündet, wobei dem Düsengehäuse eine mit der Zuführleitung verbundene Leitung folgt, aufweist.

[0020] Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

Figur 1

eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Fördereinrichtung in ihrer Kopplung zu einer Erdbohrung,

Figur 2

eine Prinzipdarstellung eines Injektors, und

Figur 3

eine Prinzipdarstellung einer Ausführungsform eines Injektors, in einer Schnittdarstellung.

[0021] Figur 1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Fördereinrichtung 1 mit ihren wesentlichen Funktionskomponenten, die zum Fördern eines einer Erdbohrung 2 entnommenen Flüssigkeits-Gas-Gemischs dient. Die Erdbohrung 2 ist über ein Bohrloch 3 realisiert, mit einer äußeren Quellenbohrung 4 sowie einer inneren Leitung 5. Der Erdbohrung 2 wird beispielsweise ein Erdöl-Erdgas-Gemisch entnommen, wobei in der Leitung 5 ein entsprechendes Gemisch aus Erdöl und Erdgas mit einem überwiegenden Erdölanteil gefördert wird, während in der äußeren Quellenbohrung 4 Erdgas abgezogen wird. Mit der äußeren Quellenbohrung 4 sowie der Leitung 5 ist die Fördereinrichtung 1 in geeigneter Weise über entsprechende Leitungen 6, 7 verbunden.

[0022] Die Fördereinrichtung 1 weist eine Mehrphasenpumpeinrichtung 8 auf, die über eine Zuführleitung 9 mit der Leitung 7, die wiederum mit der Leitung 5 der Erdbohrung 2 gekoppelt ist, verbunden ist. Über die Mehrphasenpumpeinrichtung 8 wird das Flüssigkeits-Gas-Gemisch als Zuführstrom angesaugt und als Förderstrom mit höherem Druck über eine Abführleitung 10 weiter gefördert. Der Druck an der Saugseite, also der Druck des Zuführstrom, beträgt beispielsweise 4-5 bar, während der Druck an der Druckseite, also der Druck des Förderstroms, beispielsweise 30-35 bar beträgt.

[0023] Der Mehrphasenpumpeinrichtung 8 ist eine Separatoreinrichtung 11 nachgeschaltet, in der eine Phasentrennung erfolgt, d. h., dass dort ein Flüssigkeitsstrom abgezweigt wird. Das restliche Erdöl-Erdgas-Gemisch wird einer Pipeline 12 zugeführt.

[0024] Vorgesehen ist des Weiteren eine Rezirkulationsleitung 13, die im gezeigten Beispiel von der Separatoreinrichtung 11 bzw. dem Einrichtungsteil, in dem die abgetrennte Flüssigkeit, also das Erdöl/Wasser anfällt, abgeführt ist. Sie weist einen ersten Leitungsabschnitt 13a auf, der direkt zur Mehrphasenpumpeinrichtung 8 führt, sodass ein Teilstromanteil des vom der Separatoreinrichtung 11 abgezogenen, nur Flüssigkeit enthaltenden Teilstroms direkt der Mehrphasenpumpeinrichtung 8 zugeführt wird, um dort über diesen rückgeführten Flüssigkeitsanteil die Spaltabdichtung und den Druckaufbau und Kühlung zu ermöglichen. Die Rezirkulationsleitung 13 weist ferner einen zweiten Leitungsabschnitt 13b auf, der zur Zuführleitung 9 dient, sodass ein in dem Leitungsabschnitt 13b geführter, nur Flüssigkeit enthaltener weiterer Teilstromanteil wieder dem Zuführstrom zurückgeführt wird.

[0025] In den zweiten Leitungsabschnitt 13b ist ein Injektor 14 geschaltet, dem der Teilstromanteil zugeführt wird und durch den er geführt wird, bevor er wieder dem Zuführstrom zugemischt wird. Dieser Injektor 14 wiederum ist mit einer Gasleitung 15 verbunden, die ihrerseits mit der Leitung 6 verbunden ist, über die das Erdgas aus der äußeren Quellenbohrung 4 abgezogen wird. Der Injektor 14 weist, worauf nachfolgend noch eingegangen wird, eine Düsenanordnung auf, durch die der Teilstromanteil strömt, sodass im Injektor ein Unterdruck erzeugt wird, über den das Erdgas über die Gasleitung 15 sowie die Leitung 6 aus der äußeren Quellenbohrung 4 gesaugt wird. Hierüber wird der Druck in der äußeren Quellenbohrung 4 und damit der Druck, der auf dem Erdölreservoir lastet, reduziert, was eine Erhöhung der Fördermenge ermöglicht.

[0026] Im Injektor bildet sich demzufolge ein Gemisch aus dem Teilstromanteil, also einer reinen flüssigen Phase, und dem angesaugten Erdgas, also einer gasförmigen Phase, sodass dem Zuführstrom in der Zuführleitung 9 wiederum ein Flüssigkeits-Gas-Gemisch bzw. konkret ein Erdöl-Erdgas-Gemisch zugeführt wird. Die beiden Teilströme, also der eigentliche Zuführstrom sowie der vom Injektor 14 kommende Strom, werden sodann wieder über die Mehrphasenpumpeinrichtung 8 gepumpt.

[0027] Wie Figur 1 ferner zeigt, sind in beiden Leitungsabschnitt 13a, 13b zwei Drosselventile 16, 17 angeordnet, über die eine Einstellung des Volumenanteils des jeweiligen in dem Leitungsabschnitt 13a, 13b geförderten Teilstromanteils eingestellt werden kann, je nachdem, mit welchem Druck der jeweilige Teilstromanteil einerseits der Mehrphasenpumpeinrichtung 8, andererseits dem Injektor 14 zugeführt werden soll.

[0028] Figur 1 zeigt ferner die Möglichkeit, dass die erfindungsgemäße Fördereinrichtung 1 nicht nur eine Erdbohrung 2 bedient, sondern weitere Erdbohrungen 2, von denen im gezeigten Beispiel die jeweiligen, das Gas führenden Leitungen 6a, 6b, 6c, über die jeweils das Erdgas abgesaugt wird, sowie die Flüssigkeits-Gas-Gemisch führenden Leitungen 7a, 7b, 7c, über die jeweils das Erdöl abgepumpt wird, gezeigt sind. Die Leitungen 6, 6a, 6b, 6c sowie 7, 7a, 7b, 7c werden gebündelt und sind mit der der Gasleitung 15 respektive der Zuführleitung 9 verbunden, sodass folglich über die Mehrphasenpumpeinrichtung 8 Erdöl aus mehreren Erdbohrungen 2 abgepumpt werden kann, wie auch über den Injektor 14 Erdgas aus mehreren Erdbohrungen 2 respektive äußeren Quellenbohrung in abgesaugt werden kann.

[0029] Figur 2 zeigt eine Prinzipdarstellung des Injektors 14. Gezeigt ist ein Düsengehäuse 18, in dem eine ihren Querschnitt verringernde Düse 19 aufgenommen ist. Das Düsengehäuse 18 weist einen ersten Anschluss 20 auf, an dem im Beispiel gemäß Figur 1 der Leitungsabschnitt 13b angeschlossen wird, sodass der Teilstromanteil 23a, wie durch den Pfeil P1 gezeigt, unmittelbar der Düse 19 zugeführt wird. Am einen deutlich verringerten Querschnitt aufweisenden Düsenausgang 21 tritt der flüssige Teilstrom 23b, also das beispielsweise gemäß Figur 1 der Separatoreinrichtung 11 entnommene Erdöl aus, dessen Strömungsgeschwindigkeit sich erhöht hat, dessen Druck aber abgenommen hat, sodass sich im Inneren des Düsengehäuse 18 ein Unterdruck einstellt.

[0030] Das Düsengehäuse 18 weist einen zweiten Anschluss 22 auf, an dem im gezeigten Beispiel gemäß Figur 1 die Gasleitung 15 angeschlossen ist. Durch den im Inneren des Düsengehäuse 18 herrschenden Unterdruck wird über die Gasleitung 15 Erdgas angesaugt, wie durch den Pfeil P2 gezeigt, sodass es zu einer Druckreduzierung in der äußeren Quellenbohrung und damit an der Lagerstätte selbst kommt. Das angesaugte Erdgas vermischt sich mit dem Erdöl-Teilstromanteil 23b, sodass es zur Bildung eines Erdöl-Erdgas-Gemischs 24 kommt, wie in Figur 2 dargestellt. Das Erdöl-Erdgas-Gemisch 24 strömt in einer weiterführenden Leitung 25, die sich im Querschnitt erweitern kann, weiter, wie durch den Pfeil P3 dargestellt ist, bis das Gemisch 24 an einer Schnittstelle zur Zuführleitung 9 dem eigentlichen Zuführstrom zugemischt wird. Je nach Auslegung der Querschnittsverhältnisse der Düse 19 wie auch des Drucks, mit dem der Teilstromanteil 23a zugeführt wird, stellt sich ein höherer oder niedrigerer Unterdruck ein, d. h., dass über die Auslegung dieser Venturi-Düsenanordnung der Ansaugvorgang entsprechend eingestellt werden kann.

[0031] Figur 3 zeigt eine Schnittansicht einer Ausführungsform des Injektors 14. Gezeigt ist das Düsengehäuse 18 mit der Düse 19 sowie den beiden Anschlüssen 20, 22, die als entsprechende Anschlussflansche ausgeführt sind und die im gezeigten Beispiel orthogonal zueinanderstehen. Gezeigt ist weiterhin die Leitung 25, die über eine Flanschverbindung 26 mit dem Düsengehäuse 18 verbunden ist. Die Leitung 25 kommuniziert mit dem Inneren 27 des Düsengehäuse 18, in dem sich das Erdöl-Erdgas-Gemisch 24 bildet, das über die Leitung 25 abgeführt wird.

[0032] Die gezeigte Ausführungsform des Injektors 14 ist lediglich exemplarisch, andere Bauformen sind natürlich denkbar, solange sie das erfindungsgemäße Ansaugen ermöglichen.

Ansprüche

1. Fördereinrichtung zum Fördern eines einer Erdbohrung (2) entnommenen Flüssigkeits-Gas-Gemischs, insbesondere eines Erdöl-Erdgas-Gemischs, mit einer mit wenigstens einer Zuführleitung (9) und einer Abführleitung (10) koppelbaren oder gekoppelten Mehrphasenpumpeinrichtung (8), der das Flüssigkeits-Gas-Gemisch als Zuführstrom über die Zuführleitung (9) zuführbar und über die es als Förderstrom unter erhöhtem Druck in die Abführleitung (10) abführbar ist, sowie mit einer Rezirkulationsleitung (13), über die ein Teilstrom der im Förderstrom enthaltenen Flüssigkeit zum Zuführstrom zurückführbar ist, wobei in der Rezirkulationsleitung (13) ein Injektor (14) vorgesehen ist, durch den der Teilstrom unter Erzeugung eines Unterdrucks führbar ist und der mit wenigstens einer ein, der Erdbohrung (2) entnommenes, Gas, insbesondere Erdgas, führenden Gasleitung (15) koppelbar oder gekoppelt ist, wobei über den Unterdruck das Gas ansaugbar ist.

2. Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrphasenpumpeinrichtung (8) eine Separatoreinrichtung (11) nachgeschaltet ist, mit dem die Rezirkulationsleitung (13) gekoppelt ist.

3. Fördereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rezirkulationsleitung (13) einen ersten Leitungsabschnitt (13a) aufweist, der mit der Mehrphasenpumpeinrichtung (8) gekoppelt ist und über den ein erster Teilstromanteil der Mehrphasenpumpeinrichtung (8) zuführbar ist, und einen zweiten Leitungsabschnitt (13b) aufweist, der mit dem Injektor (14) gekoppelt ist und über den ein zweiter Teilstromanteil dem Injektor (14) zuführbar ist.

4. Fördereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rezirkulationsleitung (13) oder im ersten und im zweiten Leitungsabschnitt (13a, 13b) ein Drosselventil (16, 17) vorgesehen ist.

5. Fördereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführleitung (9) mit mehreren separaten, unterschiedlichen Erdbohrungen (2) zugehörigen, ein Flüssigkeits-Gas-gemisch führenden Leitungen (7a, 7b, 7c) verbunden ist, und/oder dass die Gasleitung (15) mit mehreren separaten, unterschiedlichen Erdbohrungen (2) zugeordneten, Gas führenden Leitungen (6a, 6b, 6c) verbunden ist.

6. Fördereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor (14) einen ersten Anschluss (20), an dem die Rezirkulationsleitung (13, 13b) angeschlossen ist, und dem in einem Düsengehäuse (18) eine Düse (19) mit eingeschnürtem Düsenquerschnitt folgt, sowie einen zweiten Anschluss (22), an dem die Gasleitung (15) angeschlossen ist, und der im Düsengehäuse (18) mündet, aufweist, wobei dem Düsengehäuse (18) eine mit der Zuführleitung (9) verbundene Gemischleitung (25) folgt.

7. Verfahren zum Fördern eines einer Erdbohrung entnommenen Flüssigkeits-Gas-Gemischs, insbesondere eines Erdöl-Erdgas-Gemischs, bei dem mit einer mit einer Zuführleitung (9) und einer Abführleitung (10) gekoppelten Mehrphasenpumpeinrichtung (8) das als Zuführstrom über die Zuführleitung (9) zugeführte Flüssigkeits-Gas-Gemisch als Förderstrom unter erhöhtem Druck in die Abführleitung (10) gefördert wird, wobei über eine Rezirkulationsleitung (13) ein Teilstrom des Förderstroms zum Zuführstrom zurückgeführt wird, wobei der Teilstrom durch einen in der Rezirkulationsleitung (13) vorgesehenen Injektor (14) strömt, wobei hierdurch ein Unterdruck erzeugt wird, über den ein in einer Gasleitung (15) geführtes, der Erdbohrung (2) entnommenes Gas angesaugt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilstrom einer der Mehrphasenpumpeinrichtung (8) nachgeschalteten Separatoreinrichtung (11), mit der die Rezirkulationsleitung (13) gekoppelt ist, entnommen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Teilstromanteil über einen ersten Leitungsabschnitt (13a) der Rezirkulationsleitung (13) der Mehrphasenpumpeinrichtung (8) zugeführt wird, und ein zweiter Teilstromanteil über einen zweiten Leitungsabschnitt (13b) dem Injektor (14) zugeführt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck, mit dem der Teilstrom oder der Teilstromanteil gefördert wird, über ein in der Rezirkulationsleitung (13) oder im ersten und im zweiten Leitungsabschnitt (13a, 13b) vorgesehenes Drosselventil (16, 17) reduziert wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigkeits-Gas-Gemisch von mehreren separaten ein Flüssigkeits-Gas-gemisch führenden Leitungen (7a, 7b, 7c), die mehreren separaten, unterschiedlichen Erdbohrungen (2) zugehörig sind und die mit der gemeinsamen, mit der Mehrphasenpumpe (8) gekoppelten Zuführleitung (9) verbunden sind, als Zuführstrom zugeführt wird, und/oder dass das Gas von mehreren separaten, Gas führenden Leitungen (6a, 6b, 6c), die mehreren separaten, unterschiedlichen Erdbohrungen (2) zugehörig sind und die mit der gemeinsamen, mit dem Injektor (14) gekoppelten Gasleitung (15) verbunden sind, angesaugt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Injektor (14) verwendet wird, der einen ersten Anschluss (20), an dem die Rezirkulationsleitung (13, 13a) angeschlossen ist, und dem in einem Düsengehäuse (18) eine Düse (19) mit eingeschnürtem Düsenquerschnitt folgt, sowie einen zweiten Anschluss (22), an dem die Gasleitung (15) angeschlossen ist, und der im Düsengehäuse (18) mündet, wobei dem Düsengehäuse (18) eine mit der Zuführleitung (9) verbundene Leitung (25) folgt, aufweist.

Zeichnung