СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО НАСОСНЫХ ШТАНГ

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к защите насосно-компрессорных труб (НКТ), насосных штанг и штанговых муфт от износа из-за трения друг о друга.
Известна соединительная муфта насосных штанг для снижения износа скважинного оборудования и включающая направляющие втулки, надеваемые на тело штанг, изготавливаемые из полимерных материалов (1) (см. Уразаков К.Р. и др. «Нефтепромысловое оборудование для кустовых скважин» - М.ООО «Недра - Бизнесцентр», 199 г. - с.268, стр.125-126).
Недостатком известного устройства является низкая эффективность в условиях сильного искривления ствола добывающих скважин и в основном решает задачу защиты от смолопарафиновых отложений.
Наиболее близким по технической сущности предлагаемому изобретению является соединительная муфта насосных штанг, состоящая из составного корпуса, связанного между собой шарнирным соединением, выполненных по эквидистантным сферическим поверхностям с зазором, регулируемым с помощью фиксатора, размещенным в резьбовом отверстии в верхней части корпуса (2) - прототип (см. положительное решение по заявке 2001130804 от 17.04.2003 г.).
Недостатком известного устройства является значительное контактное напряжение на рабочей сферической поверхности шарового пальца вследствие больших раскрывающих усилий в полумуфте во время рабочего (вверх) хода плунжера насоса. Кроме того, при работе штанговых колонн в искривленных скважинах возникают изгибающие усилия и форма, которую принимает колонна при продольном изгибе, определяется жесткостью при изгибе не только самих штанг, но и резьбовых соединений муфт. Известное устройство, также, не обеспечивает защиту соединения насосных штанг от отрицательного воздействия удара в момент начала спуска колонны штанг и в момент начала подъема. Все это снижает эффективность устройства в глубоких скважинах со значительным интервалом глубин набора кривизны.
Целью полезной модели является повышение эффективности работы штангового глубинного насоса, снижения изгибающих усилий в колонне насосных штанг, снижение износа штанг, муфт и участков колонны НКТ в интервале глубин набора кривизны, улучшение динамических характеристик штанговой колонны, ее долговечности и упрощения конструкции соединительно устройства насосных штанг.
Поставленная цель достигается тем, что соединительное устройство насосных штанг, содержащее составной корпус, связанный между собой подвижным соединением, согласно полезной модели, составная часть корпуса выполнена в виде резьбовой втулки с шаровым пальцем, связанной байонетным соединением с нижней частью составного корпуса, резьбовые части составного корпуса соединительного устройства вворачиваются на соответствующие резьбовые концы насосных штанг.
На фиг. изображено соединительное устройство насосных штанг.
Соединительное устройство насосных штанг содержит верхнюю 1 и нижнюю 2 составные части корпуса и устанавливается межу насосными штангами.
Устройство работает следующим образом. При возникновении на участках искривления ствола скважины изгибающих усилий верхняя 1 и нижняя 2 части составного корпуса, а вместе с ними насосные штанги центрируются в колонне НКТ, снижая напряжения от изгиба штанг, и длину касания трущихся элементов, предотвращая взаимный износ НКТ и штанг.
Использование предлагаемого соединительного устройства, выполненного в виде быстросъемного байонетного соединения насосных штанг позволит сократить время на спуско-подъемные операции и снизить напряжения в штанговой колонне от изгибающих нагрузок в искривленных скважинах и предотвратить износ штанг и колонны насосно-компрессорных труб. Поскольку, значение напряжений от изгиба сопоставимо со значением напряжений от растяжений, поэтому предотвращение напряжений от изгиба ведет также, к снижению частоты обрыва штанг в наклонных и спиралевидных скважинах, предотвращению заклинивания плунжеров в цилиндрах и тем самым к увеличению времени наработки скважинного оборудования на отказ.
Источники информации:
1.Уразаков К.Р. и др. «Нефтепромысловое оборудование для кустовых скважин» - М.ООО «Недра - Бизнесцентр», 199 г. - с.268, стр.125-126.
2. Пол. решение по заявке 2001130804 от 17.04.2003 г.