Österreichische Ingenieure hauchen Pferdekopfpumpen Intelligenz ein

In alten Ölfeldern ist oft noch viel Öl vorhanden, doch daran heranzukommen, ist meist nicht einfach. Ganze 40 Prozent der weltweit geförderten Erdöl- und Erdgasmengen stammen aus Feldern, die seit mehr als 25 Jahren betrieben werden. Weltweit gibt es 175 Ölfelder, die seit mehr als 100 Jahren in Betrieb sind.

Das Öl sprudelt dort nicht mehr von selbst aus dem Boden, sondern wird unter anderem mit sogenannten Pferdekopfpumpen an die Oberfläche gefördert. Diese können mehr oder weniger effizient sein. Und genau darüber haben sich Experten von Siemens Österreich Gedanken gemacht. „Die Frage ist, ob optimal gepumpt wird“, sagt Helmut Schnabl, Leiter des Bereichs Digitalisierung in der Öl- und Gasindustrie CEE bei Siemens.

Tief unten in der Erde befinde sich nicht nur Öl, sondern auch Gas und Wasser. Werde zum Beispiel zu schnell gepumpt, käme zu viel Gas und zu wenig Öl an die Oberfläche, da das Öl nicht so rasch aus dem porösen Gestein heraussickern könne, erklärt Schnabl.

Pumpe verstehen

Ein Bohrloch sei 2000 bis 3000 Meter tief und nicht immer gerade. Daher könne auch hohe Reibung entstehen, sich etwas spießen oder sich Gestein verschieben.

Hier setzen er und sein Team an. Mit künstlicher Intelligenz und dem Internet der Dinge rücken sie direkt an das Bohrloch heran. In einer kleinen Box, die an die Ölpumpe angeschlossen wird, werden Millionen von Daten aus der Pumpe gesammelt und analysiert. Sensoren nehmen Vibrationen und Geräusche war, eine entsprechende Software verarbeitet sie. An der Pumpe ist auch eine Kamera angebracht, die das Umfeld beobachtet.

Gemessen wird der Strom, die Reibung, der Widerstand, Vibrationen des Motors und des Getriebes, die Pumpmenge und vieles mehr. „So kann man die ganze Pumpe und die umgebenden Bereiche des Ölfeldes besser verstehen und optimieren“, sagt Schnabl. Einige Maßnahmen kann die Box selbstständig setzen, etwa die Pumpgeschwindigkeit reduzieren. Das Ergebnis der gesamten Berechnungen wird schließlich an das zentrale System des Betreibers gefunkt.

Die Box ist nicht nur für Pferdekopfpumpen geeignet, sondern lässt sich für alle möglichen Pumpenarten adaptieren. Besonders bezahlt macht sich das System bei Pumpen, die tief unten im Bohrloch angebracht sind, da eine Bergung und Reparatur in diesem Fall noch viel kostspieliger ist.

Ölfelder leben

Vom Ölpreis ist die Innovation laut Schnabl relativ unabhängig. Ölkonzerne würden verstärkt in Nachhaltigkeit investieren und das auch, wenn der Ölpreis nicht hoch sei, so wie derzeit. Mehr herausholen und weniger bohren, sprich die Effizienz steigern, das sei derzeit das Motto. Die neue Technologie von Siemens lasse sich nicht nur für ein Bohrloch, sondern auch für ein ganzes Ölfeld anwenden. Und da werde es für die Ölkonzerne interessant, denn „ein Ölfeld lebt“, heiße es in der Branche. Unter der Erde sei immer etwas in Bewegung . Je mehr Informationen man darüber habe, desto effizienter lasse sich das Öl fördern, sagt Schnabl.

Das internationale Interesse sei groß, die Technologie soll weltweit ausgerollt werden. Delegationen aus dem Mittleren Osten waren schon vorstellig, auch soll es Interesse aus USA und Europa geben. Mit der OMV hat Siemens einen wertvollen Pilotkunden. Bei den Ölfeldern soll der Einsatz dieser Technologie nicht enden. Schnabl arbeitet bereits an deren Einsatz in ganz anderen Branchen, verrät aber noch keine Details. Der Ansatz bleibt aber der gleiche: Prozesse zu optimieren.