УЗЕЛ КОЛОННЫ ШТАНГ, ЕГО ШТАНГА, УСТЬЕВОЙ ШТОК И МУФТА

Группа полезных моделей относится к области добычи нефти и может быть использована для соединения наземного оборудования с оборудование, расположенным в скважине.
5
7
Известна колонна насосных штанг (авт. свид. SU 829853, МПК Е21В 17/00, опубл. 1981 г.), насосная штанга (пат. RU 2185492, МПК Е21В 17/00, опубл. 2002 г), устройство для соединения насосных штанг (авт. свид. SU 474599, МПК Е21В 17/00, опубл. 1975 г.). Недостатком таких конструкций является большая металлоемкость и сложность.
Наиболее близкими к заявляемым и принятыми в качестве прототипа является узел колонны штанг, штанга, устьевой шток и муфта (ГОСТ Р 51161-2002). Узел содержит соединенные между собой муфтой штанги и/или устьевой шток. Штанги и/или устьевой шток такого узла имеют резьбовой участок для соединения с муфтой и упорный бурт, ограничивающий относительное осевое перемещение штанги и/или устьевого штока и муфты. А муфта такого узла имеет резьбовой участок для соединения со штангой и/или устьевым штоком и торец, взаимодействующий упорным буртом штанги и/или устьевого штока для ограничения осевого перемещения муфты.
Недостатком такого узла, штанги, устьевого штока и муфты является их металлоемкость, что объясняется наличием массивного упорного бурта для восприятия воздействующих на резьбовые участки штанги, устьевого штока и муфты изгибающих нагрузок при работе в искривленных скважинах. Этот недостаток усугубляется при использовании полых штанг и устьевого штока. Кроме того, такие штанга и устьевой шток сложны в изготовлении из-за сложности формирования упорного бурта.
Задачей предлагаемой группы полезной модели является снижение металлоемкости при сохранении долговечности узла колонны штанг,
штанги, устьевого штока и муфты и упрощение изготовления штанги и устьевого штока.
Поставленная задача решается за счет того, что в узле колонны штанг, содержащем соединенные между собой муфтой штанги и/или устьевой шток с ограничителем осевого перемещения муфты, ограничитель осевого перемещения муфты выполнен в виде конического участка на наружной поверхности штанги и/или устьевого штока и соответствующего ему конического участка на внутренней поверхности муфты.
Поставленная задача решается также за счет того, что в штанге или устьевом штоке, содержащих резьбовой участок для соединения с муфтой и ограничитель осевого перемещения муфты, ограничитель осевого перемещения муфты выполнен в виде конического участка на наружной поверхности штанги или устьевого штока.
Поставленная задача решается также за счет того, что в муфте содержащей резьбовой участок для соединения со штангой и/или устьевым штоком и ограничитель осевого перемещения муфты, ограничитель осевого перемещения муфты выполнен в виде конического участка на внутренней поверхности муфты.
Единым техническим результатом, достигаемым при использовании предлагаемой группы полезных моделей, является обеспечение возможности восприятия изгибающих нагрузок при работе в искривленных скважинах коническим участком штанги или устьевого штока и разгрузки, таким образом, резьбового участка, что позволяет снизить металлоемкость при сохранении долговечности штанги и устьевого штока.
Группа полезных моделей поясняется чертежами, на которых на фиг.1 изображен предлагаемый узел (вариант полой штанги и устьевого штока), на фиг.2 - штанга, на фиг.3 - устьевой шток, на фиг.4 - муфта.
Узел колонны штанг содержит соединенные между собой муфтой 1 штангу 2 и устьевой шток 3, с ограничителем осевого перемещения муфты 1, выполненным в виде конического участка 4 на наружной поверхности штанги 2 и конического участка 5 на наружной поверхности устьевого штока 3 и соответствующего им конического участка 6 на внутренней поверхности муфты 1. Штанга 2 имеет резьбовой участок 7, а устьевой шток 3 - резьбовой участок 8 для соединения с муфтой 1. Муфта 1 имеет резьбовой участок 9 для соединения со штангой и устьевым штоком. Конические участки 4, 5 и 6 соответственно штанги 2, устьевого штока 3 и муфты 1 выполнены с углом конуса не более угла самоторможения (в приведенном примере для материалов штанги, муфты и устьевого штока - стали этот угол соответствует конусности 1:10), длина участков выбрана из условия надежного контакта их поверхностей для обеспечения ограничения относительного осевого перемещения муфты штанги и/или устьевого штока (в приведенном примере для штанг с наружным диаметром тела 35 мм и внутренним диаметром полости 29 мм длина конических участков составляет 8-10 мм).
При сборке колонны штанг производят навинчивание резьбового участка 9 муфты 1 на резьбовой участок 7 штанги и/или резьбовой участок 8 устьевого штока. При этом конический участок 6 муфты 1 перемещается по коническому участку 4 штанги 2 и/или коническому участку 5 устьевого штока 3 до полного соприкосновения их поверхностей и ограничения за счет этого относительного перемещения муфты 1 и штанги 2 и/или устьевого штока 3. При работе такой колонны в искривленных скважинах изгибающие нагрузки воспринимаются коническими участками 4 и 5 соответственно штанги 2 и устьевого штока 3, что позволяет сохранить долговечность узла колонны штанг, штанги 2 и устьевого штока 3. Кроме того предлагаема штанга и устьевой шток более просты в изготовлении.