Friction and Wear Analysis between Sucker Rod Guides and Tubing

Publikationen: Thesis / StudienabschlussarbeitMasterarbeitForschung

Abstract

Gestängetiefpumpen sind die am öftesten verbauten Erdöl-Förderpumpen weltweit. Bis heute ist diese Pumpenart die älteste eingesetzte Art in der Erdölindustrie. Obwohl diese Art der Förderung eine der am meist bewährtesten und verlässlichsten ist, ist jene nicht von Materialversagen ausgeschlossen. Am Anfälligsten ist das Pumpengestänge, welches durch die oft außermittige auf und ab Bewegung in der Verrohrung, und der dadurch entstehenden Reibungskraft, am stärksten dem Verschleiß ausgesetzt ist. Speziell die Verbindungsstücke (Couplings) zwischen den Pumpengestängen sind dem größten Verschleiß ausgesetzt. Um die Zeit zwischen dem Versagen der Bauteile so gering wie möglich zu halten werden auf dem Pumpengestänge in bestimmten Abständen Verschleißkörper angebracht, die sogenannten Rod Guides. Der auf das Gestänge aufgebrachte Verschleißkörper ist geringfügig kleiner als die Verrohrung und wird aus verschiedensten Kunststoffmischungen hergestellt. Gemäß Informationen eines Österreichischen Erdöl und Erdgas Unternehmen wird das Pumpengestänge in bestimmen Intervallen ersetzt, ohne dabei den genauen Verschleiß der Rod Guides zu kennen. Deshalb ist das Ziel dieser Arbeit die Verschleißrate und den Reibungskoeffizienten der eingesetzten Rod Guides in einer horizontalen Bohrung zu bestimmen. Die Untersuchung wird unter Verwendung eines maßgeschneiderten Experiments durchgeführt, um Informationen über die Verschleißrate pro Hublänge zu erhalten. Mit dem konstruierten Versuchsstand ist es möglich, Umgebungstemperatur, Flüssigkeiten und Bewegungsgeschwindigkeit des Gestänges, beliebig zu variieren. Ferner ist es möglich den Reibbeiwert der verwendeten Materialen zu ermitteln. Der Versuch soll Auskunft über die Verschleißrate und den Reibungskoeffizienten der verwendeten Materialpaarung geben. Die somit ermittelten Parameter können darüber hinaus als Referenzwert und Hilfestellung für die Ermittlung der Lebensdauer von Verschleißkörpern bei Gestängetiefpumpen verwendet werden.

Details

Titel in ÜbersetzungVerschleißanalyse zwischen Pumpgestänge und Verrohrung einer Gestängetiefpumpe
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung23 Mär 2018
StatusVeröffentlicht - 2018