|
Колонна насосных штанг по ГОСТ 31825-2012Насосные штанги, собранные на резьбовых соединениях в штанговую колонну, осуществляют передачу возвратно-поступательного движения от точки подвеса штанг привода расположенного на поверхности к плунжеру насоса. Колонна насосных штанг состоит из ступеней, совокупности штанг одинакового типоразмера и включает в себя следующие элементы:
В начале 70-х годов были разработаны насосные штанги из стеклопластика (СПНШ), чтобы использовать в скважинах среда которых имеет коррозионную активность. Конструкция стеклопластиковых штанг такая же, как у металлических. Главная особенность - меньший в 3—4 раза вес, чем у металлических, при одинаковых прочностных характеристиках и в 2—3 раза большей эластичности. В большинстве случаев их применяют, комбинируя со стальными, в скважинах глубиной более 2000 м. Полые штанги передают движение от головки балансира, входящей в состав станка-качалки, плунжеру скважинного насоса при постоянной или имеющей периодичность подаче в объём насосных труб:
Отбор продукта из скважины при этом может быть организован как по центральному каналу пустотелых штанг, так и по кольцевой полости между пустотелыми штангами и насосно-компрессорными трубами. При использовании полых штанг изменяется конструкция применяемого оборудования устья скважин, состоящего из устьевого сальника для полых штанг, устьевого полого штока, шарнирного трубопровода, рукава высокого давления и др. Штанговая колонна эксплуатируется в тяжелых условиях, под воздействием агрессивной откачиваемой среды и переменных нагрузок, которые приводят к накапливанию усталостных эффектов в штанговой колонне. Помимо перечисленных фактов, колонна штанг подвергается изнашиванию из-за трения о насосно-компрессорные трубы при использовании в скважинах с наклонным направлением профиля. На штанговую колонну оказывают воздействие следующие нагрузки:
При эксплуатации штанговой колонны в скважинах с наклонно направленном профиле и при перекачке эмульсий, высоковязких жидкостей требуется принимать во внимание силы трения штанговой колонны о жидкость и трубы, потому что их значение может быть сопоставимо с весом колонны. Наибольшие напряжения на растяжение проявляются в верхней части колонны, а имеющие наименьшее значение - в нижней. Однако в нижней части колонны возможно возникновение сжимающих напряжений при перемещении вниз при перекачке эмульсий и вязких жидкостей. Это негативно влияет на срок службы штанговой колонны, а значит в таких условиях данный участок требует усиления за счёт применения штанг большего диаметра или тяжелых штанг. Есть технические решения, заключающиеся в применении специальных насосов с утяжелением низа колонны насосных штанг. Разрушение штанговой колонны происходит по причине усталости. Промысловый опыт свидетельствует, что с большей частотой обрыв штанги происходит на участках 25—35 см, которые прилегают к головкам, т.е. там, где наибольшие концентраторы напряжений и возможно возникновение изгибающего момента от потенциальной несоосности головки штанги и её тела. Срок полезной эксплуатации штанг уменьшается при работе в среде с коррозионной активностью. Указания по эксплуатацииК эксплуатации могут быть допущены прямолинейные устьевые штоки и штанги, не имеющие механических дефектов. Распакованные устьевые штоки и штанги запрещено бросать. При переноске требуется удерживать не менее чем в 2-ух точках,чтобы не допустить сильного провисания. Тележки, используемые для перевозки устьевых штоков и штанг должны позволять сохранять их целостность. Штанги и устьевые штоки, разгруженные на скважине, необходимо размещать в специально отведенных местах на стеллажах, которые исключают наезд на них транспортных средств. Запрещено хождение по устьевым штокам и штангам. Инструмент, используемый для спускоподъемных операций, не должен повреждать поверхность устьевых штоков, штанг и муфт. Перед скручиванием резьбовых соединений их требуется очистить от загрязнений и смазать. При раскручивании резьбовых соединений нельзя наносить удары по муфте. Крутящий момент должен прикладываться к квадрату под ключ. Захват штанги при выполнении спускоподъемных операций необходимо выполнять исключительно за подэлеваторный бурт головки. Штанги, которые извлечены из скважины или подготовлены для спуска в нее, необходимо укладывать на мостки с использованием между рядами деревянных прокладок. Конструкция мостков должна исключать устьевых штоков и штанг. Подбор штанг для колонны необходимо выполнять при условии одинаковых наибольших приведенных напряжений в каждой ступени, которые указываются в паспорте производителя на каждую партию штанг.
|
|