ПОЛАЯ НАСОСНАЯ ШТАНГА

Полезная модель относится к области добычи нефти и может быть использована при эксплуатации скважин со штанговыми скважинными насосами.
Известна металлическая штанга (ГОСТ Р 51161-2002, рис.3а), содержащая тело и высаженные головки с упорным и подэлеваторным буртами, ниппелем и участком с многогранным поперечным сечением.
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 приборов, расположенных в скважине, с наземным оборудованием, а также использования при одновременной раздельной добыче нефти из двух пластов одной скважины.
4
Известны полые насосные штанги (патент ЕР 0145154, МПКЕ21В 17/00, опубл. 1985 г.; патент RU 2286444, МПК (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 снижают прочность штанги и могут привести к ее обрыву в месте сварки при работе в условиях сложных знакопеременных нагрузок, которые испытывает штанга. Кроме того, раздельное изготовление головок и тела штанги и их последующая
сварка усложняют технологию изготовления полой насосной штанги.
Наиболее близкой к заявляемой и принятой в качестве прототипа является металлическая полая штанга с приваренными головками (ГОСТ Р 51161-2002, рис.3e).
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение надежности и технологичности полой насосной штанги.
Поставленная задача решается за счет усовершенствования полой насосной штанги, содержащей тело и головку с упорным и подэлеваторным буртами, ниппелем и участком с многогранным поперечным сечением.
Это усовершенствование заключается в том, что упорный бурт выполнен за одно целое с подэлеваторным, а участок с многогранным поперечным сечением примыкает к телу.
Такая конструкция позволяет уменьшить массу головки и за счет этого обеспечить возможность изготовления полой насосной штанги с высаженными головками, без сварных швов, что необходимо для надежной работы штанги в условиях сложных знакопеременных нагрузок и повышения ее технологичности. При этом сохраняется герметичность соединения штанги с муфтой или с ответной штангой за счет торцевого уплотнения по упорному бурту и возможность захвата штанги элеватором при сборке колонны штанг.
Кроме того, выполнение тела штанги диаметром не более диаметра окружности, вписанной в многогранное поперечное сечение участка головки, позволяет для свинчивания штанги с муфтой или с ответной штангой использовать элеватор с поверхностью, взаимодействующей с участком с многогранным поперечным сечением, длиной превышающей длину этого участка.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором изображена полая насосная штанга.
Штанга содержит тело 1 и головку 2 с упорным 3 и подэлеваторным буртами, ниппелем 4 и участком 5 с многогранным поперечным сечением (в приведенном варианте - шестигранным). Упорный бурт 3 выполнен за одно
целое с подэлеваторным, а участок 5 с многогранным поперечным сечением примыкает к телу 1 штанги. В приведенном варианте тело 1 штанги имеет диаметр не более диаметра окружности, вписанной в многогранное поперечное сечение участка 5. Позицией 6 обозначена полость штанги.
Заявляемая штанга изготавливается из трубной заготовки формированием профиля и геометрических размеров наружной поверхности головки 2 штанги высадкой, например на горизонтально-ковочной шестиручьевой машине. При этом в трех ручьях осуществляется набор металла головки, в четвертом ручье - предварительное, а в пятом - окончательное формирование профиля и геометрических размеров наружной поверхности головки штанги. В шестом ручье осуществляется обрезка облоя. Набранного в трех ручьях объема металла заготовки достаточно для формирования профиля и геометрических размеров головки 2 заявляемой полой штанги. При этом соблюдается условие набора массы головки, при котором масса головки готовой штанги должна быть меньше массы участка заготовки длиной, равной трем длинам головки готовой штанги. При сборке колонны насосных штанг участок 5 с многогранным поперечным сечением входит в зев элеватора (не показан) с многогранной рабочей поверхностью для удержания штанги от проворота, а герметичность соединения штанги с муфтой или с ответной штангой обеспечивается за счет уплотнения по резьбе ниппеля 4 и торцевого уплотнения по упорному бурту 3.
Таким образом, использование предлагаемой конструкции, имеющей меньший объем головки, обеспечивает возможность изготовления полой насосной штанги с высаженными головками, без сварных швов, что необходимо для ее надежной работы в условиях сложных знакопеременных нагрузок и повышения технологичности. При этом сохраняется герметичность соединения полой штанги с муфтой или с ответной штангой за счет торцевого уплотнения по упорному бурту и возможность захвата штанги элеватором при сборке колонны штанг.