Siemens steigert Ölfördermenge durch Optimierung der Antriebssteuerung

Der Siemens-Bereich Industrial Solutions and Services (I&S) hat auf einer Produktionsplattform der ConocoPhillips Norway in der Nordsee die Förderleistung von zwei Erdölpumpen um rund zehn Prozent erhöht. Die Steigerung konnte durch die Optimierung der Antriebssysteme erreicht werden, ohne dass dabei die Anlage umgebaut wurde.

Der Leistungssteigerung auf der Ölplattform lag eine von ConocoPhillips bei Siemens in Auftrag gegebene Machbarkeitsstudie für die Leistungserhöhung von drehzahlregelbaren Großantrieben zugrunde. Dabei wurden die elektrischen Antriebssysteme im Hinblick auf vorhandenes Potenzial zur Steigerung der maximalen Fördermenge der im Produktionsprozess integrierten Erdölpumpen untersucht.

Bei der Errichtung von Anlagen wird nur selten die Leistung aller Antriebskomponenten vollständig ausgenutzt. Somit stehen fast immer Leistungs- und Sicherheitsreserven zur Verfügung, die sich beispielsweise aus dem Einsatz von abgestuften Standardkomponenten für die Antriebssysteme ergeben. Um eine festgelegte Leistung des gesamten Antriebs zu erreichen, werden einzelne Komponenten häufig „eine Nummer größer“ als notwendig gewählt.
Siemens untersuchte daher alle relevanten Antriebselemente, beginnend bei der Mittelspannungsschaltanlage, über Stromrichtertransformator, Umrichter und Motor, bis hin zu allen betroffenen Kühlaggregaten. Die Analyse identifizierte sowohl ungenutzte Leistungsreserven bei den Frequenzumrichtern und Motoren, als auch Komponenten im Antriebssystem mit Leistungsengpässen. Aufbauend auf diesen Ergebnissen wurden dem Kunden Maßnahmen zur Leistungssteigerung vorgeschlagen und technisch sowie betriebswirtschaftlich begründet.
Alleine durch die sorgfältige Feinabstimmung der digitalen Antriebssteuerung und
-regelung sowie durch die Erhöhung der Leistung der Kühlaggregate der einzelnen Antriebseinheiten konnte die Förderleistung der Erdölpumpen um zehn Prozent gesteigert und der Ertrag verbessert werden.

Die Ausschöpfung solcher Leistungsreserven ist insbesondere für Betreiber von Produktionsanlagen mit hohem Output interessant, da mit relativ geringen finanziellen Investitionen deren Wertschöpfung deutlich erhöht werden kann.