Полая насосная штанга

Полая насосная штанга предназначена для эксплуатации скважин со штанговыми скважинными насосами. Штанга содержит тело (1) и головку (2) с упорно-подэлеваторным буртом (3). Головка (2) штанги состоит из двух частей (6) и (7). Часть (6) - с ниппелем (4) и часть (7) - с участком (5) с многогранным поперечным сечением. Части (6) и (7) соединены сварным швом (8), проходящим по упорно-подэлеваторному бурту (3). Технологичность полой штанги повышается за счет получения прочной полой штанги без набора большого объема металла головки высадкой, а также обеспечивается возможность ремонта полых насосных штанг, бывших в употреблении. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Полезная модель относится к области добычи нефти и может быть использована при эксплуатации скважин со штанговыми скважинными насосами.

Известна штанга, получаемая при осуществлении способа ремонта изделий нефтепромыслового оборудования с резьбовыми соединениями (авт.свид. SU 1229302, МПК⁴ Е21В 17/00, опубл. 1986 г.), содержащая тело и головку с упорным и подэлеваторным буртами, ниппелем и участком с многогранным поперечным сечением, при этом головка штанги состоит из двух частей, одна из которых имеет ниппель, а вторая - участок с многогранным поперечным сечением и подэлеваторным буртом, а части головки соединены сваркой трением по упорному бурту.

Такая штанга может применяться только для передачи механической энергии от привода, расположенного на поверхности, к скважинному насосу. При использовании такой штанги нет возможности подачи в скважину химических реагентов, использования колонны штанг для соединения, например с помощью кабеля, приборов, расположенных в скважине, с наземным оборудованием, а также использования при одновременной раздельной добыче нефти из двух пластов одной скважины. Кроме того, технология изготовления такой штанги сложна, так как для осуществления сварки трением требуется специальное оборудование.

Известны полые насосные штанги (патент ЕР 0145154, МПК⁴ Е21В 17/00, опубл. 1985 г.; патент RU 2286444, МПК Е21В 43/16 (2006.01), опубл. 2006 г.; ГОСТ Р 51161-2002, рис.3в), содержащие тело и приваренные головки с упорным и подэлеваторным буртами, ниппелем и участком с многогранным поперечным сечением.

Наличие полости в штанге обеспечивает возможность подачи в скважину химических реагентов, использования полости колонны штанг для расположения кабеля, соединяющего приборы, расположенные в скважине, с наземным оборудованием, использования таких штанг при одновременной раздельной добыче нефти из двух пластов одной скважины.

Однако, такие штанги ненадежны в эксплуатации, так как сварные швы в месте соединения головки и тела штанги снижают прочность полой штанги и могут привести к ее обрыву в месте сварки при работе в условиях сложных знакопеременных нагрузок, которые испытывает штанга.

Наиболее близкой к заявляемой и принятой в качестве прототипа является цельная полая штанга (патент RU 75865 U1, МПК Е21В 17/00, опубл. 2008 г.) содержащая тело и головку с упорно-подэлеваторным буртом, ниппелем и участком с многогранным поперечным сечением.

Такая штанга более прочна и надежна. Однако технология ее изготовления сложна и требует использования мощного оборудования, что объясняется необходимостью набора большого объема металла головки высадкой, например на горизонтально-ковочной шестиручьевой машине. Кроме того, цельную полую штангу нельзя получить при ремонте штанг, бывших в эксплуатации.

Задачей предлагаемой полезной модели является повышение технологичности полой насосной штанги и обеспечение возможности ее получения при ремонте штанг, бывших в эксплуатации.

Поставленная задача решается за счет усовершенствования полой насосной штанги, содержащей тело и головку с упорно-подэлеваторным буртом, ниппелем и участком с многогранным поперечным сечением.

Это усовершенствование заключается в том, что головка штанги состоит из двух частей, одна из которых имеет ниппель, а вторая - участок с многогранным поперечным сечением, при этом части головки соединены сварным швом, проходящим по упорно-подэлеваторному бурту.

Такая конструкция позволяет повысить технологичность изготовления полой насосной штанги за счет получения прочной полой штанги без набора большого объема металла головки высадкой. Выполнение сварного шва, проходящим по упорно-подэлеваторному бурту, - элементу с наибольшей площадью поперечного сечения, обеспечивает требуемую прочность частей головки штанги и полученной после сварки полой штанги.

Кроме того, со стороны обращенных друг к другу торцев частей головки в одной части может быть выполнена кольцевая центрирующая выборка, а во второй - соответствующий выборке выступ, что позволяет обеспечить соосность частей головки штанги и исключить механическую обработку головки штанги после сварки.

Полезная модель поясняется чертежом, на котором изображена полая насосная штанга.

Штанга содержит тело 1 и головку 2 с упорно-подэлеваторным буртом 3, ниппелем 4 и участком 5 с многогранным поперечным сечением. Головка 2 штанги состоит из двух частей 6 и 7. Часть 6 имеет ниппель 4, а часть 7 - участок 5 с многогранным поперечным сечением. Части 6 и 7 головки 2 соединены сварным швом 8, проходящим по упорно-подэлеваторному бурту 3. В приведенном варианте со стороны обращенных друг к другу торцев частей 6 и 7 головки 2 в одной части, например, части 7, выполнена кольцевая центрирующая выборка 9, а в части 6 - соответствующий выборке 9 выступ 10.

Из трубной заготовки высадкой формируются профиль и геометрические размеры наружной поверхности части 7 головки 2 штанги. При этом не требуется использование мощного оборудования, так как для формирования части 7 головки 2 штанги необходимо высадкой набрать небольшой объем металла. Часть 6 головки изготавливается отдельно, например точением. После чего части 6 и 7 соединяются, выступ 10 входит в выборку 9, обеспечивая соосность частей 6 и 7 головки 2 штанги, и свариваются швом, проходящим по упорно-подэлеваторному бурту 3, - элементу с наибольшей площадью поперечного сечения и имеющему достаточную длину, обеспечивая за счет этого требуемую прочность частей 6 и 7 головки 2 и полученной после сварки полой штанги. Заявляемую штангу можно получить при ремонте бывших в эксплуатации штанг. Для этого штанга с изношенным ниппелем разрезается по упорно-подэлеваторному бурту, полученное тело 1 штанги с частью 7 головки используют, а часть 6 с изношенным ниппелем удаляют. Изготавливается новая часть 6 с ниппелем, в обеих частях 6 и 7 выполняется разделка под сварной шов 8 и полученные части 6 и 7 соединяются сварным швом 8, проходящим по упорно-подэлеваторному бурту 3.

Таким образом, использование предлагаемой конструкции позволяет повысить технологичность изготовления полой насосной штанги за счет получения прочной полой штанги без набора большого объема металла головки высадкой, а также обеспечивает возможность ремонта полых насосных штанг, бывших в употреблении.

1. Полая насосная штанга, содержащая тело и головку с упорно-подэлеваторным буртом, ниппелем и участком с многогранным поперечным сечением, отличающаяся тем, что головка штанги состоит из двух частей, одна из которых имеет ниппель, а вторая - участок с многогранным поперечным сечением, при этом части головки соединены сварным швом, проходящим по упорно-подэлеваторному бурту.

2. Полая насосная штанга по п.1, отличающаяся тем, что со стороны обращенных друг к другу торцев частей головки в одной части выполнена кольцевая центрирующая выборка, а во второй - соответствующий выборке выступ.