Marginal Column

Test di resistenza

Semplicità e flessibilità: Wintershall, il maggior produttore tedesco di petrolio e gas naturale, sta collaudando un azionamento elettroidraulico per pompe petrolifere.

 

L'impianto R7

L’estrazione di petrolio e gas naturale comporta requisiti tecnologici molto impegnativi: occorrono, quindi, soluzioni sicure, pulite, ad alta efficienza energetica, affidabili e convenienti. Ad esempio, se la pressione del giacimento non è sufficiente per consentire al petrolio o al gas di giungere alla superficie in quantità adeguata, vengono utilizzate le pompe petrolifere. Finora, quest’ambito era caratterizzato dagli azionamenti a testa di cavallo, con il loro tipico movimento alternato; tuttavia, i leveraggi delle loro pompe, per profondità dai 3.000 metri in poi, pesano fino a 20 tonnellate, richiedendo quindi grandi azionamenti meccanici. In una prima fase, l’azienda Wintershall Holding GmbH ha collaudato per diciotto mesi, nella propria sede tedesca di Landau, l’alternativa dell’azionamento elettroidraulico per pompe petrolifere R7 di Rexroth, con profondità di trivellazione di circa 1.400 metri.

Flessibilità per una maggiore produttività

L’azionamento R7 consente di adattare con flessibilità tempi di ciclo e corsa dei cilindri alle condizioni di estrazione: poter regolare individualmente la velocità di sollevamento e di abbassamento consente maggiore efficienza e produttività. “La semplice e rapida adattabilità al variare delle condizioni, di estrazione e di afflusso, consente di ottenere in ogni circostanza una portata ottimale”, sottolinea Dmitry Kuznetsov, che segue il progetto per conto di Wintershall.

La pompa petrolifera, inoltre, protegge l’impianto di estrazione dai sovraccarichi, ad ulteriore vantaggio della produttività: se, ad esempio, nel foro di trivellazione penetra sabbia, l’R7 libera accuratamente i leveraggi con un apposito funzionamento rallentato; superata la resistenza, l’azionamento elettroidraulico torna automaticamente al normale esercizio. Tutto ciò consente di ridurre al minimo i tempi di fermo; al contrario, negli impianti meccanici, la stessa situazione comporta sovente la rottura dei leveraggi e richiede complesse riparazioni.

Un sistema semplice da movimentare

Rispetto alla pompa petrolifera meccanica, l’azionamento R7 risulta più leggero di due tonnellate, richiedendo peraltro minore spazio, a tutto vantaggio del trasporto e dell’installazione. Inoltre, l’azionamento non richiede fondazioni: il cilindro idraulico, infatti, può essere montato direttamente sul tubo convogliatore e il gruppo idraulico è installabile all’esterno dell’area a rischio di esplosione.

Tuttavia, non è soltanto la movimentazione in loco ad essere semplice: anche il controllo dall’apposita postazione è agevole e intuitivo. Il sistema di azionamento elettroidraulico crea automaticamente un diagramma forza di trazione-corsa: il personale di servizio può così riconoscere tempestivamente eventuali variazioni nelle condizioni di estrazione, ottimizzando immediatamente l’esercizio.

Valutati questi primi risultati, Wintershall prosegue ora la serie di prove sull’impianto R7: un collaudo a lungo termine dovrà ora comprovare l’affidabilità e il fabbisogno di manutenzione del sistema. Il cliente verificherà la flessibilità dell’impianto anche in altre località, dalle diverse caratteristiche di estrazione. In totale, la serie di collaudi coprirà un arco di cinque anni.

 

Come funziona l’azionamento R7

 

L’impianto è composto da un cilindro idraulico (Z) e da un gruppo elettroidraulico (A). I principali componenti di quest’ultimo sono l’unità a pistoni assiali, il motore elettrico con volano incorporato e il controllo impianto. Per il movimento di sollevamento, l’unità a pistoni assiali commuta in modalità di pompaggio, convoglia olio idraulico verso il cilindro e solleva l’asta del cilindro, i leveraggi della pompa ad essa collegati e il pistone della pompa petrolifera.

L’energia necessaria viene erogata dal motore elettrico e dal relativo volano.Per il movimento di abbassamento, l’unità a pistoni assiali commuta in modalità motore, azionato dall’energia dei leveraggi e del pistone della pompa petrolifera. L’unità a pistoni assiali accelera nuovamente il motore elettrico e il volano fino al regime di sincronia di rete, immagazzinando così l’energia rotativa. In questo modo, il fabbisogno del motore elettrico viene ridotto.