10.4.2. Штанги



Предыдущая | Следующая

Содержание

Обычные штанги выпускаются четырех номинальных размеров по диаметру тела штанги: 16, 19, 22 и 25 мм. Концы штанги имеют утолщенные головки с квадратным сечением для захвата специальными ключами при свинчивании и развинчивании колонны штанг. Штанги соединяются штанговыми муфтами (рис. 10.6, табл. 10.1).

Кроме штанг нормальной длины (8 м) выпускаются укороченные штанти длиной 1; 1,2; 1,5; 2; 3м стандартных диаметров. Укороченные штанги необходимы для регулировки длины всей колонны штанг с таким расчетом, чтобы висящий на них плунжер перемещался в цилиндре насоса в заданных пределах. Верхний конец колонны штанг заканчивается утолщенным полированным штоком, проходящим через сальниковое уплотнение устья скважины.

Рис. 10.6. Насосная штанга и соединительная муфта

В зависимости от условий эксплуатации штанги выпускаются с различной прочностной характеристикой. Для их изготовления используются стали марки 40 или никель-молибденовые стали марки 20НМ с термообработкой и последующим поверхностным упрочнением токами высокой частоты (ТВЧ). В табл. 10.2 приводятся характеристики штанг и условия их использования в скважинах.

При конструировании колонны штанг используется известная в литературе номограмма Я. А. Грузинова.

Несмотря на то что верхние сечения штанг обычно бывают наиболее нагруженными, практика показывает, что поломки и обрывы штанг случаются и в нижних сечениях. При использовании насосов больших диаметров (56, 70, 95 мм), особенно при откачке вязких жидкостей и при больших скоростях плунжера (Sn > 30) нижние штанги могут испытывать продольный изгиб и, как следствие, отвороты и поломки. В таких случаях прибегают к установке «утяжеленного низа», состоящего из 2 - 6 тяжелых штанг или труб общей массой 80 - 360 кг. Это улучшает условия работы нижней части колонны штанг, но одновременно сокращает предельную глубину подвески насоса.

При креплении штанг рекомендованы следующие предельные крутящие моменты:

Диаметр штанг, мм ………………………… 16 19 22 25

Крутящий момент, Н-м …………………….. 300 500 700 1000

Таблица 10.1

Характеристики штанг и муфт











 

Штанги

Муфты соединительные

Масса, кг

Масса колонны в воздухе, кг/м

Площадь сечения штанги, см2

Диаметр, мм

Длина, мм

диаметр, мм

длина, мм

штанги

муфты

HP

ПО

HP

ПО

HP

ПО

HP

ПО

16

+0,3

- 0,5

8000

±50

38

- 0,8

80

±l

12,93

0,398

1,67

2,01

19

42

82

18,29

0,545

2,35

2,84

22

+0,4

- 0,5

46

90

24,50

0,640

3,14

3,80

25

55

102

31,65

1,150

4,09

4,91

 

имечанис. HP - нормальный размер, мм; ПО - предельное отклонение, мм

Таблица 10.2

Прочностные характеристики штанг и условия их использования

 

 

Сталь

Термообработка

Условия работы в скважине

40

Нормализация

Для легких условий эксплуатации:

 

20НМ

»

Для средних условий эксплуатации:

с подвесками насосов всех диаметров при

σ

При откачке коррозионной жидкости σ

40

Нормализация + ТВЧ

Для тяжелых условий эксплуатации:

(большие подвески и форсированная откачка)

Для насосов 28, 32, 38, 43 мм о ^120 Мпа

 

20НМ

Нормализация + ТВЧ

Для особо тяжелых условий эксплуатации:

(искривленные скважины, наличие коррозионной среды, больше подвески)

Для насосов 28, 32, 38, 43 мм σ

 

 

 

Частые спуски и подъемы штанг приводят к увеличению частоты обрывов штанг. Соответствующими инструкциями регламентируются правила хранения, перевозки и сборки штанг и штанговых колонн.

Содержание