Соединительная муфта насосных штанг
Может быть использована в нефтедобывающей промышленности для предохранения насосно-компрессорных труб и насосных штанг от износа, вызываемого трением в условиях искривленных нефтяных скважин. Муфта содержит корпус с присоединительной штанговой резьбой, с одной стороны - наружной, а с другой - внутренней. При этом корпус выполнен состоящим из частей 1 и 2 со сферическими контактными поверхностями, соединенных при помощи элемента 3 с шаровой головкой 4, а также части 5 с внутренней штанговой резьбой. Соединительный элемент 3 ввинчен в резьбовое отверстие, выполненное в части 1, а шаровая головка расположена в полости части 2. Резьбовое отверстие выполнено глухим и на его дне установлена упорная шайба 6. В заявленном решении диаметр шаровой головки соединительного элемента не ограничен внутренним диаметром штанговой резьбы корпуса муфты. Это достигается за счет того, что часть корпуса муфты с полостью для шаровой головки выполнена состоящей из двух, соединенных между собой деталей, и полость для шаровой головки выполнена в одной из них, а внутренняя штанговая резьба - в другой. В результате сечение соединительного элемента увеличено, и его прочность превышает прочность насосных штанг.
Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к оборудованию, предохраняющему насосно-компрессорные трубы и насосные штанги от износа, вызываемого трением в условиях искривленных нефтяных скважин.
Одним из решений этой проблемы является установка в колонне насосных штанг в местах искривления скважины соединительных муфт, обеспечивающих возможность поворачивания одной штанги относительно другой. В этом случае при работе штангового насоса в местах искривления скважины колонна штанг повторяет форму насосно-компрессорной трубы, в которой она движется.
Для этих целей известна соединительная муфта насосных штанг (Патент РФ №2211909, публ. 2003 г.).
Известная муфта содержит корпус, состоящий из двух подвижных относительно друг друга частей со сферическими контактными поверхностями. Части корпуса соединены с помощью резьбового элемента, имеющего шаровую головку и размещенного в полости корпуса.
При этом соединительный элемент ввинчен в резьбовое отверстие одной части корпуса муфты, а шаровая головка расположена в другой. Каждая из частей корпуса муфты на конце имеет штанговую резьбу для присоединения к насосным штангам: одна часть - наружную, а другая -внутреннюю, причем внутренняя резьба переходит в полость для размещения шаровой головки соединительного элемента.
При сборке известной муфты соединительный элемент вводят в полость корпуса через отверстие со штанговой резьбой, следовательно внутренний диаметр резьбы должен быть больше диаметра как шаровой головки, так и цилиндрической части соединительного элемента. Поэтому из
всех деталей известной муфты соединительный элемент имеет в резьбовой части наименьшее поперечное сечение и, следовательно, наименьшую. прочность, меньшую, чем прочность насосных штанг.
Кроме того, для регулирования зазора между сферическими контактными поверхностями частей корпуса муфты в хвостовике с наружной штанговой резьбой выполнено дополнительное отверстие для размещения специального винта, которое также ослабляет прочность муфты.
В известной муфте зазор между сферическими контактными поверхностями частей корпуса муфты регулируют, изменяя с помощью отвертки положение соединительного элемента в резьбовом отверстии, для чего в шаровой головке выполнен шлиц. От вывинчивания соединительный элемент, согласно описанию, удерживается только силой трения о регулировочный винт, поэтому завинчивание отверткой не может обеспечить возможность приложения таких усилий затяжки, которые необходимы для надежного соединения.
В результате всех вышеперечисленных причин надежность муфты снижается.
Задача настоящего технического решения - повышение надежности муфты.
Для решения поставленной задачи соединительная муфта насосных штанг содержит корпус, состоящий из двух подвижных относительно друг друга частей, соединенных резьбовым элементом, имеющим шаровую головку и размещенным в полости корпуса, при этом соединительный элемент ввинчен в резьбовое отверстие одной части корпуса муфты, а шаровая головка расположена в другой, каждая из частей корпуса муфты имеет присоединительную штанговую резьбу, одна - внутреннюю, а другая - наружную, часть корпуса муфты с полостью для шаровой головки выполнена состоящей из двух, соединенных между собой деталей, при этом полость для шаровой головки выполнена в одной из них, а внутренняя штанговая резьба - в другой.
При этом детали части корпуса муфты с полостью для шаровой головки соединены с помощью резьбы, резьбовое отверстие под соединительный элемент выполнено глухим, а на его дне установлена упорная шайба.
Кроме того, соединительный элемент имеет дополнительную функциональную головку под гаечный ключ, которая выполнена на шаровой головке соединительного элемента.
В заявленном решении диаметр шаровой головки соединительного элемента не ограничен проходным диаметром внутренней штанговой резьбы корпуса муфты. Это достигается за счет того, что часть корпуса муфты с полостью для шаровой головки выполнена состоящей из двух, соединенных между собой деталей, и полость для шаровой головки выполнена в одной из них, а внутренняя штанговая резьба - в другой.
В результате диаметр наименьшего сечения соединительного элемента превышает диаметр насосных штанг.
Глухое резьбовое отверстие под соединительный элемент с установленной на его дне упорной шайбой вместо регулировочного винта, а также дополнительная функциональная головка под гаечный ключ вместо шлица позволяют увеличить момент затяжки соединительного элемента до значения, при котором сила трения об упорную шайбу превышает усилие отворачивания соединительного элемента, возникающее при работе.
В результате исключается возможность отвинчивания соединительного элемента и разъединения частей корпуса муфты.
Таким образом, совокупность заявленных признаков обеспечивает новый технический результат, который позволяет решить поставленную задачу - повышение надежности соединительной муфты.
Полезная модель иллюстрируется рисунком. Муфта содержит корпус с присоединительной штанговой резьбой, с одной стороны - наружной, а с другой - внутренней.
При этом корпус выполнен состоящим из частей 1 и 2 со сферическими контактными поверхностями, соединенных при помощи элемента 3 с шаровой головкой 4, а также части 5 с внутренней штанговой резьбой.
Соединительный элемент 3 ввинчен в резьбовое отверстие, выполненное в части 1, а шаровая головка расположена в полости части 2.
Резьбовое отверстие выполнено глухим и на его дне установлена упорная шайба 6.
Шайба 6 предназначена для обеспечения оптимального зазора между контактными поверхностями частей корпуса. Полость части 2 заканчивается резьбой 7, соединяющей части 2 и 5 корпуса. При этом, внутренний диаметр резьбы 7 больше диаметра шаровой головки 4.
На головке 4 выполнена дополнительная функциональная головка 8 под гаечный ключ.
В процессе сборки заявляемой муфты зазор между сферическими контактными поверхностями частей корпуса муфты регулируют, подбирая толщину упорной шайбы 6, в которую упирается соединительный элемент 3. Разъединение частей корпуса предотвращается ввинчиванием соединительного элемента с необходимым моментом затяжки.
При движении колонны штанг в НКТ на участках искривления ствола скважины изгибающие усилия, возникающие в штангах, компенсируются за счет движения частей соединительной муфты относительно друг друга. Надежность муфты обеспечивается большей прочностью соединительного элемента, и надежностью соединения частей корпуса.
1. Соединительная муфта насосных штанг, содержащая корпус, состоящий из двух подвижных относительно друг друга частей, соединенных резьбовым элементом, имеющим шаровую головку и размещенным в полости корпуса, при этом соединительный элемент ввинчен в резьбовое отверстие одной части корпуса муфты, а шаровая головка расположена в другой, каждая из частей корпуса муфты имеет присоединительную штанговую резьбу, одна - внутреннюю, а другая - наружную, отличающаяся тем, что часть корпуса муфты с полостью для шаровой головки выполнена состоящей из двух, соединенных между собой деталей, при этом полость для шаровой головки выполнена в одной из них, а внутренняя штанговая резьба - в другой.
2. Соединительная муфта по п.1, отличающаяся тем, что детали части корпуса муфты с полостью для шаровой головки соединены с помощью резьбы.
3. Соединительная муфта по п.1, отличающаяся тем, что резьбовое отверстие под соединительный элемент выполнено глухим, а на его дне установлена упорная шайба.
4. Соединительная муфта по п.1, отличающаяся тем, что соединительный элемент имеет дополнительную функциональную головку под гаечный ключ, которая выполнена на его шаровой головке.
