КАНАТНАЯ НАСОСНАЯ ШТАНГА

Полезная модель относится к насосным штангам, используемым в установках для добычи жидкости из скважин штанговыми насосами, и может быть применена для добычи нефти как из нефтяных наклонно-направленных скважин, так и нефтяных скважин с боковыми стволами.
В качестве аналога авторами принята насосная штанга, передающая возвратно-поступательное движение и продольное усилие от наземного штангонасосного привода к рабочему органу скважинного штангового насоса, состоящая из цельнометаллического тела штанги и головки штанги с соединительной резьбой (ГОСТ 13877-96 Штанги насосные и муфты штанговые. Технические условия).
Недостатками данной насосной штанги являются:
- низкая эксплуатационная надежность штанг, обусловленная тем что, колонна штанг в месте интенсивного набора кривизны движется внутри эксплуатационной колонны, что будет приводить к протирам эксплуатационной колонны и преждевременному износу и обрыву самих штанг;
- частый обрыв штанг, обусловленный большими напряжениями, возникающими в приводе из-за возвратно-поступательного движения колонны штанг.
Наиболее близким устройством, взятым авторами в качестве прототипа полезной модели, является канатная насосная штанга, передающая возвратно-поступательное движение и продольное усилие от наземного штангонасосного привода к рабочему органу скважинного штангового насоса, состоящая из каната, прикрепляемого с одной стороны к полированному штоку, а с другой к захвату каната вставного насоса (Ивановский В.Н. Вопросы эксплуатации малодебитных скважин механизированным способом // Инженерная практика, №7, 2010 г., С.4-15).
Недостатками данной насосной штанги являются:
- низкая эксплуатационная надежность штанг, обусловленная конструкцией каната, приводящей к преждевременному износу и обрыву штанг;
- низкая надежность захвата каната, обусловленная неравномерным нагружением всех проволок каната;
- частый обрыв штанг, обусловленный проворотом каната в захвате.
Технический результат полезной модели заключается в повышении эффективности эксплуатации нефтяных наклонно-направленных скважин, и нефтяных скважин с боковыми стволами.
Технический результат достигается тем, что канатная штанга, передающая возвратно-поступательное движение и продольное усилие от поверхностного привода к рабочему органу скважинного штангового насоса, состоит из тела штанги и головки штанги с соединительной резьбой, при этом в качестве тела штанги используется канат закрытой конструкции с Z, X и О-образными проволоками, а в качестве головки штанги используется заделка, обеспечивающая равномерное нагружение всех проволок каната.
Кроме того, канатная насосная штанга может быть выполнена с возможностью передачи вращательного движения от поверхностного привода к рабочему органу скважинного насоса, при этом заделки снабжены узлом, предотвращающем проворот каната в заделке.
На фиг.1 показан общий вид канатной насосной штанги, на фиг.2 - сечение А-А тела штанги, на фиг.3 канатная насосная штанга для передачи вращательного движения.
Канатная насосная штанга состоит из каната 1 закрытой конструкции с Z-образными 4, X-образными 5 и О-образными 6 проволоками, а также заделок 2, обеспечивающих равномерное нагружение всех проволок каната. На конце заделок имеется резьба 3, обеспечивающая соединение с насосом, полированным штоком или с обычной колонной штанг.
При использовании каната для передачи вращательного движения от поверхностного привода к рабочему органу скважинного насоса заделки 2 снабжены узлом 7, предотвращающим проворот каната в заделке.
Длина каната 1 может быть различной, канатная насосная штанга может быть установлена только в месте интенсивного набора кривизны скважины (в месте перехода в боковой ствол скважины), а может соединять полированный шток с плунжером штангового насоса или в случае использования канатных штанг для передачи вращательного движения - с винтом штангового винтового насоса.
Прилегание каната к обсадной трубе в месте изгиба скважины происходит по большей поверхности, чем бы это было в случае использования обычных штанг. Большая поверхность взаимодействия каната с колонной насосно-компрессорных труб соответственно обеспечивает более равномерный износ и каната, и колонны труб.
При эксплуатации наклонно-направленных скважин, и скважин с боковыми стволами канатная насосная штанга существенно снижает вероятность обрыва штанг, обеспечивая при этом повышение эффективности эксплуатации скважины.
Z, X и О-образные проволоки обеспечивают более высокую прочность закрытой конструкции каната по сравнению с обычным изготовлением каната. Заделка, выполненная по концам каната, обеспечивает равномерное нагружение всех проволок каната. А заделка, снабженная узлом, предотвращающем проворот каната в заделке, позволяет передавать вращательное движение от наземного привода к рабочему органу скважинного насоса.
Следует понимать, что после рассмотрения специалистом приведенного описания с примером осуществления канатной насосной штанги, а также сопроводительных чертежей, для него станут очевидными другие изменения, модификации и варианты реализации заявленной полезной модели. Таким образом, все подобные изменения, модификации и варианты реализации, а также другие области применения, не имеющие расхождений с сущностью настоящей полезной модели, следует считать защищенными настоящей полезной моделью в объеме прилагаемой формулы полезной модели.