2014-02-02
1605
Штанги
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
| 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 | ||||
| +0,3 - 0,5 | ±50 | - 0,8 | ±l | 12,93 | 0,398 | 1,67 | 2,01 | ||||
| 18,29 | 0,545 | 2,35 | 2,84 | ||||||||
| +0,4 - 0,5 | 24,50 | 0,640 | 3,14 | 3,80 | |||||||
| 31,65 | 1,150 | 4,09 | 4,91 |
имечанис. HP - нормальный размер, мм; ПО - предельное отклонение, мм
Таблица 10.2
