Центратор насосной штанги
Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к глубинно-насосной добыче нефти из скважины, может быть использована при центрировании насосных штанг в насосно-компрессорных трубах (НКТ), а так же для удаления отложений парафинов, смол, асфальтенов на внутренних поверхностях НКТ. В центраторе насосной штанги, содержащем цилиндрический корпус с конусными поверхностями на торцах и ребра, имеющие цилиндрическую контактную поверхность, корпус состоит из двух соосных частей, на каждой из которых размещены по два диаметрально расположенных ребра, ребра одной части смещены относительно ребер другой части на 90°, ширина ребра составляет 0,8 диаметра цилиндрической части, между частями расположен сужающийся участок с коническими поверхностями. Полезная модель позволяет повысить надежность центратора насосной штанги.
Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к глубинно-насосной добыче нефти из скважины, может быть использована при центрировании насосных штанг в насосно-компрессорных трубах (НКТ), а так же для удаления отложений парафинов, смол, асфальтенов на внутренних поверхностях НКТ.
Известен центратор-скребок для штангового глубинного насоса (патент России №2093707, F 04 B 47/00, 1997), содержащий корпус с ребрами, имеющими цилиндрическую контактную поверхность, и каналами между ними для прохода откачиваемой жидкости. Корпус образован посредством клинового соединения одинаковых деталей в виде полухомутов. Ребра имеют вид неполных витков спиралей. Недостатком является небольшая длина центратора, при которой возможен его перекос на штанге вследствие нагрузки на ребра, обусловленной действием крутящего момента.
Скребок-центратор по патенту России №2230886, Е 21 В 37/02, 2004, содержит сформированный на штанге корпус цилиндрической формы с конусными поверхностями на торцах, выполненный из полимерного материала. Для обеспечения нейтрализации образующихся вращающих моментов ребра скребка-центратора выполнены с зеркальным отображением относительно поперечной плоскости, с образованием в поперечном разрезе крестообразной фигуры. Недостатком является то, что вдоль ребер вследствие их взаимного пространственного положения возможно турбулентное течение жидкости, приводящее к быстрому износу рабочих поверхностей.
За ближайший аналог заявляемой полезной модели выбрано устройство для эксплуатации наклонно направляющей скважины по патенту России №2039198, Е 21 В 17/10, 1995. Устройство содержит колонну насосных штанг с расположенными на ней центраторами и ограничителями, расположенными под центраторами. Кроме того, устройство снабжено дополнительными ограничителями, установленными над центраторами, причем ограничители выполнены в виде скребков. Несмотря на значительную длину центрирующего устройства, выполнение его составным из нескольких частей снижает его надежность вследствие возникновения крутящего момента, действующего на элементы конструкции и приводящего к раскрытию стыков.
Технической задачей является повышение надежности центратора насосной штанги.
Технический результат достигается тем, что в центраторе насосной штанги, содержащем цилиндрический корпус с конусными поверхностями на торцах и ребра, имеющие цилиндрическую контактную поверхность, корпус состоит из двух соосных частей, на каждой из которых размещены по два диаметрально расположенных ребра, ребра одной части смещены относительно ребер другой части на 90°, ширина ребра составляет 0,8 диаметра цилиндрической части, между частями расположен сужающийся участок с коническими поверхностями.
Технический результат обеспечивается выполнением корпуса центратора в виде цельной конструкции, состоящей из двух соосных цилиндрических частей, на которых размещены по два диаметрально расположенных ребра, пространственное расположение ребер одной части не совпадает с расположением ребер другой части. Ребра одной части смещены относительно ребер другой части на 90°, т.е., расположены в шахматном порядке, что в сочетании с удвоенной длиной конструкции обеспечивает ламинарное течение потока вдоль ребер. Кроме того,
выполнение самих ребер достаточно широкими, ширина ребра составляет 0,8 диаметра цилиндрической части, обеспечивает их износостойкость.
На фигуре 1 представлен вариант центратора насосной штанги с прямым расположением ребер.
На фигуре 2 представлен вариант центратора насосной штанги с наклонным расположением ребер.
Центратор насосной штанги содержит корпус 1, состоящий из двух соосных частей 2 и 3, конусные торцевые поверхности 4, ребра 5, ребра 6, сужающийся участок с коническими поверхностями 7.
Центратор насосной штанги работает следующим образом. В процессе эксплуатации скважины колонна насосных штанг перемещается относительно колонны НКТ. Центратор обеспечивает центрирование насосных штанг за счет того, что при движении он опирается цилиндрической контактной поверхностью ребер 5 и 6 о стенки колонны НКТ. Надежность центрирования насосной штанги обеспечивается большой длиной корпуса 1, складывающейся из длин двух его частей 2 и 3. Ребрами 5 и 6 очищаются стенки НКТ от парафина, смол, асфальтенов при перемещении центратора внутри НКТ. Выполнение ребер 5 и 6 шириной 0,8 диаметра цилиндрической части увеличивает их прочность и износостойкость при очистке НКТ и движении вдоль нее. Выполнение торцевых поверхностей корпуса 1 конусными, а так же выполнение между соосными частями 2 и 3 сужающегося участка с коническими поверхностями 7, расположение ребер на одной части диаметрально, в шахматном порядке по отношению к ребрам другой части, обеспечивает ламинарность потока жидкости, движущейся вдоль центратора. За счет расположения ребер в шахматном порядке на двух соосносных частях корпуса проходное сечение движения жидкости увеличивается до 40% по сравнению с ближайшим аналогом. При ламинарном течении потока жидкости износ поверхностей центратора значительно меньший, чем при турбулентном движении потока. За счет увеличения длины корпуса 1
создается большее удерживающее усилие центратора на штанге. Ребра 5 и 6 могут быть расположены вдоль оси центратора, или под углом к ней.
Центратор насосной штанги изготавливают из стеклонаполненного полиамида или других износостойких полимеров.
Таким образом, предполагаемая полезная модель позволяет повысить надежность центратора насосной штанги.
Центратор насосной штанги, содержащий цилиндрический корпус с конусными поверхностями на торцах и ребра, имеющие цилиндрическую контактную поверхность, отличающийся тем, что корпус состоит из двух соосных частей, на каждой из которых размещены по два диаметрально расположенных ребра, ребра одной части смещены относительно ребер другой части на 90°, ширина ребра составляет 0,8 диаметра цилиндрической части, между частями расположен сужающийся участок с коническими поверхностями.
