НАСОСНАЯ ШТАНГА ГЛУБИННОГО НАСОСА

Полезная модель относится к области механизированной добычи нефти: установками скважинных штанговых насосов.
Известна насосная штанга, состоящая из тела и головок по обоим концам. Головка включает резьбу с упорным буртом, профилированную часть - квадрат и два опорных бурта. В процессе спускоподъемных операций штанга захватывается элеватором под первый опорный бурт, а под второй опорный бурт устанавливается откидная (подкладная) вилка, на которой висит колонна штанг в процессе свинчивания-развинчивания верхней штанги, удерживаемой элеватором (Патент РФ №2185492 E21B 17/00, F04B 47/00, 2000 г.). Несмотря на упрощение процесса проведения спускоподъемных операций существенно снижается надежность конструкции штанги, вследствие больших нагрузок на резьбу головки штанги, подвешенной колонны штанг.
Известна насосная штанга глубинного насоса, в которой тело штанги в виде прутка и резьбовые головки изготавливаются отдельно друг от друга. Затем головки приваривают к торцам прутка сваркой трением (Патент РФ №2119858 B23P 15/00, 1998 г.). Сварной шов подвергается быстрому разрушению в процессе эксплуатации скважины, вследствие вибрации.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой насосной штанге является штанга, состоящая из соединенных резьбой прутка и резьбовых головок, представляющих собой полумуфты, которые с одного конца имеют внутреннюю резьбу для соединения с прутком, а с противоположного конца одна резьбовая головка имеет внутреннюю резьбу, другая имеет наружную резьбу, предназначаемые для соединения с соответствующими концами резьбовых головок других насосных штанг, вышеупомянутые резьбы являются коническими и выполнены накаткой. Резьбовые головки изготовлены из материала, имеющего большую прочность, чем материал прутка (Патент на полезную модель №86647 E21B 17/00, 10.09.2009).
Однако в процессе осуществления спуско-подъемных операций нагрузка в подвешенной колонне штанг приходится на резьбовое соединение, вследствие захвата элеватором только головки штанг, что приводит к преждевременному разрушению резьбы, несмотря на большую прочность материала резьбовых головок по сравнению с материалом прутка.
Таким образом, задачей полезной модели является повышение надежности штанговой колонны в процессе эксплуатации скважины и проведения спуско-подъемных операций, осуществляемое совершенствованием конструкции головки штанги и утолщением концов прутка, что позволяет равномерно распределить нагрузку между головкой и прутком и избежать разрушения резьбового соединения.
Поставленная задача решается следующим образом: насосная штанга глубинного насоса, состоящая из соединенных конической резьбой прутка и резьбовых головок, представляющих собой полумуфты, которые с одного конца имеют внутреннюю резьбу для соединения прутком, а с противоположного конца одна головка имеет внутреннюю резьбу, другая резьбовая головка имеет наружную резьбу, отличается тем, что сопрягающиеся по наружному диаметру поверхности прутка и резьбовых головок выполнены как фрагмент окружности, а после сборки принимают форму лотоса, причем эти поверхности, прилегающие к элеватору, предназначенному для подвешивания штанг на прутке и резьбовой головке имеют равные части, концы прутка выполнены утолщенными, с диаметром равным наружному диаметру концов резьбовых головок, обращенных друг к другу.
Конструкция устройства поясняется чертежом.
Фиг. 1 Насосная штанга глубинного насоса
1 - пруток
2 - резьбовые головки
3 - концы резьбовых головок, обращенные к прутку
4 - внутренняя резьба для соединения с прутком
5 - внутренняя резьба для соединения штанг в колонну
6 - наружная резьба для соединения штанг в колонну
7 - концы прутка
Насосная штанга глубинного насоса состоит из прутка 1 и резьбовых головок 2, представляющих собой полумуфты, которые с одного конца 3 имеют внутреннюю резьбу 4 для соединения прутком 1, а с противоположного конца одна резьбовая головка 2 имеет внутреннюю резьбу 5 с другой резьбовая головка 2 имеет наружную резьбу 6 для свинчивания штанг в колонну. Сопрягающиеся по наружному диаметру поверхности прутка 1 и резьбовых головок 2 выполнены как фрагмент окружности, а после сборки принимают форму лотоса, причем эти поверхности, прилегающие к элеватору (на чертеже не показан), предназначенному для подвешивания штанг на прутке 1 и резьбовой головке 2 имеют равные части. Что позволяет равномерно распределить нагрузку подвешенной на элеваторе колонны штанг между резьбовыми головками 2 и прутком 1, и избежать преждевременного разрушения резьбового соединения. Концы 7 прутка 1 выполнены утолщенными, с диаметром равным наружному диаметру концов 3 резьбовых головок 2, обращенных друг к другу. На утолщенных концах 7 прутка 1 выполнена коническая резьба накаткой для свинчивания с резьбовыми головками 2.
В процессе осуществления спуско-подъемных операций свинченные в колонну насосные штанги подвешиваются на элеваторе (на чертеже не показан) не только на резьбовой головке 2, но и в силу конструкционных особенностей: форме лотоса наружных поверхностей утолщенных концов 5 прутка 1 и концов 5 резьбовых головок 2, имеющих равные части; и на прутке 1 тоже.
Таким образом, повышается надежность штанговой колонны в процессе эксплуатации скважины и проведения спуско-подъемных операций, благодаря равномерному распределению нагрузки между резьбовой головкой штанги и прутком, что позволяет избежать преждевременного разрушения резьбового соединения.