ПОЛАЯ НАСОСНАЯ ШТАНГА

Полезная модель относится к области добычи нефти и может быть использована при эксплуатации скважин со штанговыми скважинными насосами.
4
Известна штанга, получаемая при осуществлении способа ремонта изделий нефтепромыслового оборудования с резьбовыми соединениями (авт.свид. SU 1229302, МПКЕ21В 17/00, опубл. 1986 г.), содержащая тело и головку с упорным и подэлеваторным буртами, ниппелем и участком с многогранным поперечным сечением, при этом головка штанги состоит из двух частей, одна из которых имеет ниппель, а вторая - участок с многогранным поперечным сечением и подэлеваторным буртом, а части головки соединены сваркой трением по упорному бурту.
Такая штанга может применяться только для передачи механической энергии от привода, расположенного на поверхности, к скважинному насосу. При использовании такой штанги нет возможности подачи в скважину химических реагентов, использования колонны штанг для соединения, например с помощью кабеля, приборов, расположенных в скважине, с наземным оборудованием, а также использования при одновременной раздельной добыче нефти из двух пластов одной скважины. Кроме того, технология изготовления такой штанги сложна, так как для осуществления сварки трением требуется специальное оборудование.
4
Известны полые насосные штанги (патент ЕР 0145154, МПКЕ21В 17/00, опубл. 1985 г.; патент RU 2286444, МПК Е21В 43/16 (2006.01), опубл. 2006 г.; ГОСТ Р 51161-2002, рис.3в), содержащие тело и приваренные головки с упорным и подэлеваторным буртами, ниппелем и участком с многогранным поперечным сечением.
Наличие полости в штанге обеспечивает возможность подачи в скважину химических реагентов, использования полости колонны штанг для расположения кабеля, соединяющего приборы, расположенные в скважине, с наземным оборудованием, использования таких штанг при одновременной раздельной добыче нефти из двух пластов одной скважины.
Однако, такие штанги ненадежны в эксплуатации, так как сварные швы в месте соединения головки и тела штанги снижают прочность полой штанги и могут привести к ее обрыву в месте сварки при работе в условиях сложных знакопеременных нагрузок, которые испытывает штанга.
Наиболее близкой к заявляемой и принятой в качестве прототипа является цельная полая штанга (патент RU 75865 U1, МПК Е21В 17/00, опубл. 2008 г.) содержащая тело и головку с упорно-подэлеваторным буртом, ниппелем и участком с многогранным поперечным сечением.
Такая штанга более прочна и надежна. Однако технология ее изготовления сложна и требует использования мощного оборудования, что объясняется необходимостью набора большого объема металла головки высадкой, например на горизонтально-ковочной шестиручьевой машине. Кроме того, цельную полую штангу нельзя получить при ремонте штанг, бывших в эксплуатации.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение технологичности полой насосной штанги и обеспечение возможности ее получения при ремонте штанг, бывших в эксплуатации.
Поставленная задача решается за счет усовершенствования полой насосной штанги, содержащей тело и головку с упорно-подэлеваторным буртом, ниппелем и участком с многогранным поперечным сечением.
Это усовершенствование заключается в том, что головка штанги состоит из двух частей, одна из которых имеет ниппель, а вторая - участок с многогранным поперечным сечением, при этом части головки соединены сварным швом, проходящим по упорно-подэлеваторному бурту.
Такая конструкция позволяет повысить технологичность изготовления полой насосной штанги за счет получения прочной полой штанги без набора большого объема металла головки высадкой. Выполнение сварного шва, проходящим по упорно-подэлеваторному бурту, - элементу с наибольшей площадью поперечного сечения, обеспечивает требуемую прочность частей головки штанги и полученной после сварки полой штанги.
Кроме того, со стороны обращенных друг к другу торцев частей головки в одной части может быть выполнена кольцевая центрирующая выборка, а во второй - соответствующий выборке выступ, что позволяет обеспечить соосность частей головки штанги и исключить механическую обработку головки штанги после сварки.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором изображена полая насосная штанга.
Штанга содержит тело 1 и головку 2 с упорно-подэлеваторным буртом 3, ниппелем 4 и участком 5 с многогранным поперечным сечением. Головка 2 штанги состоит из двух частей 6 и 7. Часть 6 имеет ниппель 4, а часть 7 - участок 5 с многогранным поперечным сечением. Части 6 и 7 головки 2 соединены сварным швом 8, проходящим по упорно-подэлеваторному бурту 3. В приведенном варианте со стороны обращенных друг к другу торцев частей 6 и 7 головки 2 в одной части, например, части 7, выполнена кольцевая центрирующая выборка 9, а в части 6 - соответствующий выборке 9 выступ 10.
Из трубной заготовки высадкой формируются профиль и геометрические размеры наружной поверхности части 7 головки 2 штанги. При этом не требуется использование мощного оборудования, так как для формирования части 7 головки 2 штанги необходимо высадкой набрать небольшой объем металла. Часть 6 головки изготавливается отдельно, например точением. После чего части 6 и 7 соединяются, выступ 10 входит в выборку 9, обеспечивая соосность частей 6 и 7 головки 2 штанги, и свариваются швом, проходящим по упорно-подэлеваторному бурту 3, - элементу с наибольшей площадью поперечного сечения и имеющему достаточную длину, обеспечивая за счет этого требуемую прочность частей 6 и 7 головки 2 и полученной после сварки полой штанги. Заявляемую штангу можно получить при ремонте бывших в эксплуатации штанг. Для этого штанга с изношенным ниппелем разрезается по упорно-подэлеваторному бурту, полученное тело 1 штанги с частью 7 головки используют, а часть 6 с изношенным ниппелем удаляют. Изготавливается новая часть 6 с ниппелем, в обеих частях 6 и 7 выполняется разделка под сварной шов 8 и полученные части 6 и 7 соединяются сварным швом 8, проходящим по упорно-подэлеваторному бурту 3.
Таким образом, использование предлагаемой конструкции позволяет повысить технологичность изготовления полой насосной штанги за счет получения прочной полой штанги без набора большого объема металла головки высадкой, а также обеспечивает возможность ремонта полых насосных штанг, бывших в употреблении.