Logo Leibniz Universität Hannover
Logo: Institut für Mehrphasenprozesse/Leibniz Universität Hannover
Logo Leibniz Universität Hannover
Logo: Institut für Mehrphasenprozesse/Leibniz Universität Hannover
  • Zielgruppen
  • Suche
 

Strömungsformen und Phasenverteilung am Mehrphasenpumpen-Aggregat und im Vor- und Ablauf für horizontal, geneigt und gekrümmt verlegte Rohrleitungen

 

Dr.-Ing. Alexander Scharf

Dr.-Ing. Tobias Rausch

 

Werden Fördersonden für Erdgas oder Erdöl in schwer zugänglichen Gebieten, wie z.B. in großen Meerestiefen niedergebracht, so können die mehrphasigen Gemische aus Öl, Wasser, Gas und Sand nicht unmittelbar nach Austritt aus der Sonde getrennt werden. Sie müssen mit Hilfe von Rohrleitungen über z.T. große Entfernungen zur Weiterverarbeitung transportiert werden. Das dazu notwendige Druckgefälle übersteigt häufig den Förderdruck am Kopf der Sonde. Ist dies der Fall, so werden speziell konstruierte Pumpen zur Druckerhöhung eingesetzt. Sie werden als Mehrphasenpumpen-Aggregate (MPA) bezeichnet und sind Volumenförderer, die mit Hilfe zweier parallel angeordneter und gegensinnig rotierender kämmender Schnecken arbeiten. Aufgrund der speziellen Bauform kann der Förderdruck großer Volumenströme mehrphasiger fluider Gemische mit extrem schwankenden Phasenanteilen um bis zu 50 bar erhöht werden.

 

 

In dem Forschungsprojekt wird mit theoretischen Arbeitsmethoden eine Modellvorstellung hergeleitet. In dieser wird das fluiddynamische Betriebsverhalten der Mehrphasenpumpe als Funktion der zu erwartenden Förderaufgaben im Erdöl- und Erdgasfeld berücksichtigt. Dies erfolgt durch Formulieren der Bilanzgleichungen für die Impuls-, Wärme- und Stoffströme innerhalb des Pumpengehäuses. Im mehrphasigen Gemisch ablaufende Transportvorgänge werden unter der Wirkung der beim Verdichten rasch veränderlichen thermodynamischen Gleichgewichte berücksichtigt. Die Arbeiten werden in enger Kooperation mit der Fa. Bornemann durchgeführt und sollen zur Vorhersage und physikalischen Interpretation von gemessenen Daten zum Förderverhalten von im betrieblichen Einsatz befindlichen Mehrphasenpumpen- Aggregaten führen.