Насосные штанги и оборудование устья насосных скважин

НАСОСНЫЕ ШТАНГИ

Длина штанг доходит до 8 м. Концы штанги имеют высаженные части, головки, на которых накатана резьба и имеется квадрат под ключ. Головку штанги выполняют с плавным переходом от утолщения к основному телу штанги. Штанги воспринимают переменные, а иногда и знакопеременные нагрузки. Поэтому очень важно не допускать концентрации на­пряжений и явлений остаточной деформации при продольном из­гибе штанги.

Конструкция высаженной части штанги совершенствуется. ГОСТ установил необходимость накатки, а не нарезки резьбы, что повысило прочность внешнего слоя металла у резьбы. Канавка для выхода резьбы имеет плавные переходы диаметров.

Штанги имеют диаметр 12, 16, 19, 22 и 25 мм по основному телу штанги. Для более точного соблюдения глубины подвески плунжера насоса применяют короткие штанги длиной 1; 1,2; 1,5; 2 и 3 м.

        Условия работы и материал штанг.

Работа штанг происходит при переменных нагрузках в корро­зионной среде, имеет место трение о стенки труб. Тяжелые условия работы штанг приводят к большому числу подземных ремонтов из-за их повреждений. Практика показывает, что около 40—45 % ремонтов ШСН вызваны авариями со штангами. В коррозионных средах число аварий штанг увеличивается в 2—15 раз, в искривленных скважинах в 2—5 раз по сравнению с неосложненными условиями в относительно верти­кальной скважине.

К коррозионным условиям относится работа штанг при наличии в жидкости более 50% высокоминерализованных пластовых вод с преобладанием NaCI и наличием растворенных CO2, HgS и О2  (совместно или порознь). К этим же условиям относится и работа штанг при наличии в нефти H2S (более 0,03 %).

Прочность штанг увеличивается в основном обработкой их по­верхности. Исследования по изысканию способа упрочнения штанг показали, что лучшие результаты дает обработка поверхности дробью и ТВЧ. Испытание образцов по первому методу показало уменьшение отказов в 2,5 раза, по второму — в 3,5 раза. Последний метод был рекомендован промышленности. На натуральных штангах отказы уменьшаются в 2,5 раза. Применение высоколегированных сталей— резерв дальнейшего увеличения прочности штанг.

Срок службы штанг установлен не менее 5 лет.

Трубчатые штанги. Использование в качестве кинема­тической связи привода со скважинным насосом трубчатых штанг позволяет решить некоторые проблем: