Штанга насосна (англ. sucker rod) — металевий (сталевий) стержень круглого перерізу, що використовується як з'єднувальна ланка у вигляді колони таких же стержнів між наземним приводом (верстатом-качалкою) та свердловинним насосом для передачі зворотно-поступального руху від головки балансира верстата-качалки до плунжера свердловинного штангового (плунжерного) насоса.
Загальний опис
Під час відпомповування високов'язкої (понад 500 мПа•с) видобувної нафти спостерігається явище «зависання» штанг — відставання спадного руху колони насосних штанг від руху головки балансира верстата-гойдалки.
Колоною насосних штанг називається стрижнева конструкція, яка пов’язує наземний привід штангової свердловинної насосної установки (верстат-качалку) з плунжером глибинного штангового насоса і повідомляє йому зворотно-поступальний рух, котрий відповідає характеру руху головки балансира наземного привода. При цьому на плунжер також передається зусилля певної величини, котрого повинно вистачати для підйому колони рідини на земну поверхню. Колона насосних штанг має значну довжину і характеризується великою (на декілька порядків) різницею між її діаметральними та поздовжніми розмірами. Зазвичай колона насосних штанг складається з окремих елементів – насосних штанг.
Колона насосних штанг має кілька ступенів штанг різного діаметра. Дає змогу зменшити металомісткість і навантаження на верстат-гойдалку за умови збереження її міцності (у верхній частині — штанги найбільшого діаметра). Використовують одно-, дво- і триступінчасті колони штанг.
Насосні штанги виготовляються зі сталей різних марок. Для підвищення міцності матеріалу штанг вони піддаються термічній обробці (нормалізації) та обробці струмами високої частоти для зміцнення їхньої поверхні.
Виготовляють штанги діаметром 12, 16, 19, 22 і 25 мм, довжиною 8 м, допускається випуск штанг довжиною 7,5 м у кількості не більше ніж 8% від числа штанг довжиною 8000 мм. Крім таких штанг, для підбору необхідної довжини підвіски виготовляються вкорочені штанги довжиною 1,0; 1,2; 1,5; 2,0 і 3,0 м.
Для з'єднання штанг однакових розмірів застосовують з’єднувальні муфти (рисунок 1, б), а для штанг різних розмірів – перехідні. Муфти кожного типу виготовляються двох виконань: з лисками під ключ; без лисок.
Муфти виготовляються зі сталі марки 40 і піддаються поверхневому загартуванню ТВЧ. На промисел штанги постачаються з муфтами, щільно нагвинченими на один кінець. Відкрите різьблення штанги й муфти закривається спеціальними ковпачками або пробками.
Кожну штангу маркують на двох протилежних сторонах квадрата: на одній наносять товарний знак чи умовну позначку підприємства-виготовлювача й умовний номер плавки, а на іншій – марку сталі, рік випуску, квартал і технологічне маркування підприємства-виготовлювача. Штанга, оброблена ТВЧ, маркірується на третій стороні кожного квадрата буквою Т. Визначальними факторами при виборі колони насосних штанг для звичайних умов є максимальне навантаження на штанги та можливі коливання навантаження. Для швидкого і правильного вибору штангових колон варто користуватись таблицями й спеціальними номограмами.
Діаметр насосних штанг і групу міцності підбирають з урахуванням глибини підвіски насосу. При глибині підвіски понад 1000-1200 м для полегшення власної ваги насосних штанг варто застосовувати колони, котрі складені з декількох секцій різних діаметрів: верхня діаметром найбільшої величини, інші – менших.
Для штанг, що виконані із декількох секцій, їхню довжину знаходять за спеціальними таблицями, в яких відповідно до марки сталі, з якої виготовлені насосні штанги, діаметра плунжера та глибини роботи штангового насоса підбирається потрібна комплектація колони.
Навантаження на насосні штанги
Навантаження на насосні штанги (англ. loads on sucker rods; нім. Belastungen f pl auf die Pumpenstangen) — сума навантажень на насосні штанги. Розрізняють вібраційні, динамічні, статичні, інерційні, екстремальні та ін. навантаження.
Різновиди навантажень
Навантаження на насосні штанги вібраційні (англ. vibration loads on sucker rods; нім. Vibrationsbelastungen f pl auf die Pumpenstangen) — навантаження, які зумовлені власними коливаннями (вібраціями) в штангах під дією ударного прикладання і зняття гідростатичного навантаження (див. навантаження на насосні штанги статичні) на плунжер (від ваги стовпа рідини) протягом подвійного ходу (вверх і вниз).
Навантаження на насосні штанги динамічні (англ. dynamic loads on sucker rods; нім. dynamische Belastungen f pl auf die Pumpenstangen) — сума інерційних і вібраційних навантажень на насосні штанги.
Навантаження на насосні штанги екстремальні (англ. extreme loads on sucker rods; нім. extremale Belastungen f pl auf die Pumpenstangen) — навантаження, максимальні при ході штанг вгору і мінімальні при ході вниз.
Навантаження на насосні штанги інерційні (англ. mass (inertial) loads on sucker rods; нім. Trägheitsbelastungen f pl auf die Pumpenstangen) — навантаження, які зумовлені прискоренням колони штанг у верхній і нижній мертвих точках та інерцією стовпа рідини в момент початку її руху.
Навантаження на насосні штанги статичні (рос. нагрузки на насосные штанги статические; англ. static [dead, permanent] loads on sucker rods; нім. statische Belastungen f pl auf die Pumpenstangen) — навантаження, які зумовлені вагою штанг у рідині і вагою стовпа рідини.
Див. також
Література
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2013. — Т. 3 : С — Я. — 644 с.
- Бойко В. С., Бойко Р. В. Тлумачно-термінологічний словник-довідник з нафти і газу. Тт. 1-2, 2004—2006 рр. 560 + 800 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Shtanga nasosna angl sucker rod metalevij stalevij sterzhen kruglogo pererizu sho vikoristovuyetsya yak z yednuvalna lanka u viglyadi koloni takih zhe sterzhniv mizh nazemnim privodom verstatom kachalkoyu ta sverdlovinnim nasosom dlya peredachi zvorotno postupalnogo ruhu vid golovki balansira verstata kachalki do plunzhera sverdlovinnogo shtangovogo plunzhernogo nasosa Ris 1 Nasosna shtanga i yiyi z yednuvalna mufta Zagalnij opisPid chas vidpompovuvannya visokov yazkoyi ponad 500 mPa s vidobuvnoyi nafti sposterigayetsya yavishe zavisannya shtang vidstavannya spadnogo ruhu koloni nasosnih shtang vid ruhu golovki balansira verstata gojdalki Kolonoyu nasosnih shtang nazivayetsya strizhneva konstrukciya yaka pov yazuye nazemnij privid shtangovoyi sverdlovinnoyi nasosnoyi ustanovki verstat kachalku z plunzherom glibinnogo shtangovogo nasosa i povidomlyaye jomu zvorotno postupalnij ruh kotrij vidpovidaye harakteru ruhu golovki balansira nazemnogo privoda Pri comu na plunzher takozh peredayetsya zusillya pevnoyi velichini kotrogo povinno vistachati dlya pidjomu koloni ridini na zemnu poverhnyu Kolona nasosnih shtang maye znachnu dovzhinu i harakterizuyetsya velikoyu na dekilka poryadkiv rizniceyu mizh yiyi diametralnimi ta pozdovzhnimi rozmirami Zazvichaj kolona nasosnih shtang skladayetsya z okremih elementiv nasosnih shtang Kolona nasosnih shtang maye kilka stupeniv shtang riznogo diametra Daye zmogu zmenshiti metalomistkist i navantazhennya na verstat gojdalku za umovi zberezhennya yiyi micnosti u verhnij chastini shtangi najbilshogo diametra Vikoristovuyut odno dvo i tristupinchasti koloni shtang Nasosni shtangi vigotovlyayutsya zi stalej riznih marok Dlya pidvishennya micnosti materialu shtang voni piddayutsya termichnij obrobci normalizaciyi ta obrobci strumami visokoyi chastoti dlya zmicnennya yihnoyi poverhni Vigotovlyayut shtangi diametrom 12 16 19 22 i 25 mm dovzhinoyu 8 m dopuskayetsya vipusk shtang dovzhinoyu 7 5 m u kilkosti ne bilshe nizh 8 vid chisla shtang dovzhinoyu 8000 mm Krim takih shtang dlya pidboru neobhidnoyi dovzhini pidviski vigotovlyayutsya vkorocheni shtangi dovzhinoyu 1 0 1 2 1 5 2 0 i 3 0 m Dlya z yednannya shtang odnakovih rozmiriv zastosovuyut z yednuvalni mufti risunok 1 b a dlya shtang riznih rozmiriv perehidni Mufti kozhnogo tipu vigotovlyayutsya dvoh vikonan z liskami pid klyuch bez lisok Mufti vigotovlyayutsya zi stali marki 40 i piddayutsya poverhnevomu zagartuvannyu TVCh Na promisel shtangi postachayutsya z muftami shilno nagvinchenimi na odin kinec Vidkrite rizblennya shtangi j mufti zakrivayetsya specialnimi kovpachkami abo probkami Kozhnu shtangu markuyut na dvoh protilezhnih storonah kvadrata na odnij nanosyat tovarnij znak chi umovnu poznachku pidpriyemstva vigotovlyuvacha j umovnij nomer plavki a na inshij marku stali rik vipusku kvartal i tehnologichne markuvannya pidpriyemstva vigotovlyuvacha Shtanga obroblena TVCh markiruyetsya na tretij storoni kozhnogo kvadrata bukvoyu T Viznachalnimi faktorami pri vibori koloni nasosnih shtang dlya zvichajnih umov ye maksimalne navantazhennya na shtangi ta mozhlivi kolivannya navantazhennya Dlya shvidkogo i pravilnogo viboru shtangovih kolon varto koristuvatis tablicyami j specialnimi nomogramami Diametr nasosnih shtang i grupu micnosti pidbirayut z urahuvannyam glibini pidviski nasosu Pri glibini pidviski ponad 1000 1200 m dlya polegshennya vlasnoyi vagi nasosnih shtang varto zastosovuvati koloni kotri skladeni z dekilkoh sekcij riznih diametriv verhnya diametrom najbilshoyi velichini inshi menshih Dlya shtang sho vikonani iz dekilkoh sekcij yihnyu dovzhinu znahodyat za specialnimi tablicyami v yakih vidpovidno do marki stali z yakoyi vigotovleni nasosni shtangi diametra plunzhera ta glibini roboti shtangovogo nasosa pidbirayetsya potribna komplektaciya koloni Navantazhennya na nasosni shtangiNavantazhennya na nasosni shtangi angl loads on sucker rods nim Belastungen f pl auf die Pumpenstangen suma navantazhen na nasosni shtangi Rozriznyayut vibracijni dinamichni statichni inercijni ekstremalni ta in navantazhennya Riznovidi navantazhen Navantazhennya na nasosni shtangi vibracijni angl vibration loads on sucker rods nim Vibrationsbelastungen f pl auf die Pumpenstangen navantazhennya yaki zumovleni vlasnimi kolivannyami vibraciyami v shtangah pid diyeyu udarnogo prikladannya i znyattya gidrostatichnogo navantazhennya div navantazhennya na nasosni shtangi statichni na plunzher vid vagi stovpa ridini protyagom podvijnogo hodu vverh i vniz Navantazhennya na nasosni shtangi dinamichni angl dynamic loads on sucker rods nim dynamische Belastungen f pl auf die Pumpenstangen suma inercijnih i vibracijnih navantazhen na nasosni shtangi Navantazhennya na nasosni shtangi ekstremalni angl extreme loads on sucker rods nim extremale Belastungen f pl auf die Pumpenstangen navantazhennya maksimalni pri hodi shtang vgoru i minimalni pri hodi vniz Navantazhennya na nasosni shtangi inercijni angl mass inertial loads on sucker rods nim Tragheitsbelastungen f pl auf die Pumpenstangen navantazhennya yaki zumovleni priskorennyam koloni shtang u verhnij i nizhnij mertvih tochkah ta inerciyeyu stovpa ridini v moment pochatku yiyi ruhu Navantazhennya na nasosni shtangi statichni ros nagruzki na nasosnye shtangi staticheskie angl static dead permanent loads on sucker rods nim statische Belastungen f pl auf die Pumpenstangen navantazhennya yaki zumovleni vagoyu shtang u ridini i vagoyu stovpa ridini Div takozhShtangova nasosna ustanovka ShtangoobertachLiteraturaMala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Shidnij vidavnichij dim 2013 T 3 S Ya 644 s Bojko V S Bojko R V Tlumachno terminologichnij slovnik dovidnik z nafti i gazu Tt 1 2 2004 2006 rr 560 800 s