Abscheidegrube
Englisch: skim pit
Eine offene Grube, in die ein Gemisch aus Öl und Wasser gepumpt wird und zur Trennung stehengelassen wird, damit das Öl extrahiert werden kann.
Abschäumgrube: Schwerkraftabscheider für Öl-Wasser-Gemische
Eine Abschäumgrube ist eine flache, offene Aushebung oder ein angelegtes Becken auf Bohrplätzen und in Ölförderanlagen zur Trennung von Rohöl von Wasser und Feststoffen. Wenn Bohrflüssigkeit mit mitgeführtem Öl und Formationswasser an die Oberfläche zurückkehrt, wird der gemischte Strom in die Grube geleitet, wo Schwerkraft, Zeit und Oberflächenspannung es der Ölphase ermöglichen, sich zu trennen und aufzuschwimmen. Arbeiter oder mechanische Abschäumer entfernen dann das zurückgewonnene Öl von oben, während die Wasserschicht abfließt oder abgepumpt wird.
Die Grube selbst ist typischerweise ein Erdaushubsbecken mit Abmessungen zwischen 10 und 40 Metern je Seite, je nach Produktionsrate der Anlage und Viskosität des zurückgewonnenen Öls. Die Tiefe liegt normalerweise zwischen 1 und 3 Metern. Der Grund ist häufig mit Ton oder Kunststofffolie ausgekleidet, um Versickerung ins Grundwasser zu verhindern, und sanft zum Sumpfpunkt hin geneigt für die Wasserentfernung. Bei festen Anlagen ersetzen Beton- oder Stahlkonstruktionen die Erdarbeit, mit angemessener Drainage und Rückhaltung zur Erfüllung von Umweltvorschriften.
Abscheidemechanik und Einflussfaktoren
Die erforderliche Verweilzeit für ausreichende Trennung hängt von der Öl-Wasser-Grenzflächenspannung, Temperatur und dem Vorhandensein von Emulgatoren in der Bohrflüssigkeit ab. Schwerere Rohöle können in 4 bis 6 Stunden abscheiden; leichtere, flüchtigere Anteile können 12 bis 24 Stunden benötigen. Wassertemperatur, Salzgehalt und pH beeinflussen alle die Geschwindigkeit. Tenside oder Polymere im Bohrmittel können die Abscheidung erheblich verlangsamen und erfordern manchmal chemische Behandlung oder Erwärmung, um sie zu beschleunigen.
Abschäumgruben sind arbeitsintensiv und haben Umweltgrenzen. Die Restölsättigung in der Wasserschicht kann auch nach dem Absetzen zwischen 5 und 15 Prozent nach Volumen liegen. Flüchtige organische Stoffe verdunsten von der Grubenfläche, was Bedenken bezüglich Luftqualität und Arbeitssicherheit schafft. Moderne Anlagen ersetzen offene Abschäumgruben zunehmend durch geschlossene Abscheiderbehälter und Zentrifugen, die höhere Ölrückgewinnung erzielen, fugitive Emissionen beseitigen und weniger Platz auf dem Bohrplatz einnehmen.
Der Begriff 'Abschäumen' stammt vom Abschäumer oder der Abschäumkelle, dem Handwerkzeug oder mechanischen Rechen, das zur Entfernung von ölhaltigem Material von der Oberfläche verwendet wird. In älterer Fachsprache wurden Abschäumgruben auch 'Schlammgruben' oder 'Reservegruben' genannt, obwohl die moderne Verwendung unterscheidet: eine Schlammgrube empfängt Bohrklein und verbrauchte Bohrflüssigkeit, während eine Abschäumgrube speziell der Ölrückgewinnung aus Rücklaufen dient.