Размеры муфты, по стандарту API Spec 11B

 

Диаметр штанги	Наружный диаметр D1, мм	Длина N, мм	Размер под ключ Ws, мм	Длина лыс­ки под ключ, W1 мм	Масса муфты, кг
дюйм	мм
5/8 3/4 7/8 1¼	15,9 19,0 22,2 25,4 28,6	38,1 41,3 46,0 55,6 60,3	101,6 101,6 101,6 101,6 114,3	34,9 38,1 41,3 47,6 53,99	31,8 31,8 31,8 38,1 41,3	0,60 0,70 0,85 1,10 2,00

 

Правильно свинченное резьбовое соединение должно созда­вать на упорных торцах муфты и ниппеля такие сжимающие нагрузки, чтобы при работе соединения в скважине максималь­но возможное растягивающее усилие в штангах не могло раз­жать и раскрыть стык. Если стык будет раскрыт, то резьбовое соединение будет подвергаться воздействию коррозионно-активной пластовой жидкости и быстро выходить из строя. Поэтому для правильного свинчивания колонны необходимо применять специальные механические ключи. Свинчивание вручную штан­говой колонны часто не позволяет достичь требуемых момен­тов, что приводит к снижению наработок на отказ колонн на­сосных штанг.

При сборке соединения необходимо очищать и смазывать резьбу. Как указывается в работе [38], это сильно влияет на пра­вильность сборки соединения, так как только 10—20 % создава­емого крутящего момента расходуется на создание сжимающих напряжений крутящего момента, остальная часть — на преодо­ление трения.

В скважинах, где наблюдается коррозия оборудования и от­ложение солей, для повышения надежности насосных штанг должны осуществляться мероприятия по подаче в скважину ин­гибиторов.

.Для форсированных режимов эксплуатации целесообразно применять легирование и углеродистые штанги, закаленные ТВЧ.

Для работы с насосами малых диаметров (29, 32, 38 мм) пред­почтительнее использовать углеродистые штанги из стали марки сталь 40 согласно расчетам глубин спуска.

Для эксплуатации скважин с глубиной спуска насоса более 1500 м отбором жидкости выше 40 м³/сут следует использовать штанги из стали марок 30ХМА, 15НЗМА, 15Х2НМФ, закален­ные ТВЧ.

В условиях сильной коррозии хорошо работают штанги из стали марки 15НЗМА.

Области применения насосных штанг в сочетании с типораз­мерами насосов приведены в табл. 7.43 [41].

Штанги транспортируются в специальных пакетах, обеспе­чивающих сохранение их от механических повреждений и ис­кривления при проведении погрузочно-разгрузочных работ, транспортировании, складировании и хранении.

Согласно ГОСТ 13877-80 штанги упаковываются в пакет мас­сой брутто не более 500 кг. Допускается по заказу потребителя упаковка штанг в пакет массой брутто до 1500 кг, объединение нескольких пакетов массой брутто каждого до 500 кг в укруп­ненный пакет массой брутто до 3500 кг.

Резьба штанг и муфт должна быть защищена предохрани­тельными колпачками и пробками от повреждений, грязи и влаги.

Погрузка и выгрузка штанг должна производиться при помо­щи крана со специальной траверсой, имеющей не менее трех подвесок.

Перевалки и укладывание пакетов штанг на промыслах про­изводится также при помощи крана; при этом необходимо со­блюдать следующие правила:

а) не допускается одновременный перенос больше одного пакета штанг;

б) захват пакета штанг цепями или канатами производится не менее чем в трех местах;

в) пакет штанг охватывают цепями или канатами вплотную около средних хомутов —замков;

г) — штанги укладываются на стеллажи.

Таблица 7.43

Области применения насосных штанг

Сталь марки	Условия эксплуатации с учетом коррозионной активности продукции скважин	Диаметр скважинных насосов, мм	Допускаемое приведенное напряжение в штангах (МПа), не более
Сталь 40	Некоррозионные условия	29 — 95
29 — 44
57 — 95
20Н2М	Некоррозионные условия	29 — 95
Коррозионные условия (с влиянием H2S)
Некоррозионные условия	29 — 44
Некоррозионные условия	57 — 95
Коррозионные условия (без влияния H2S)	29 — 95
Некоррозионные условия	29 — 95
Коррозионные условия
30ХМА	Некоррозионные условия	29 — 44
	57 — 95
Коррозионные условия	29 — 95
15НЗМА	Некоррозионные условия	29 — 44
	57 — 95
Коррозионные условия (с влиянием H2S)	29 — 95
15Х2НМФ	Некоррозионные условия	29 — 95
Коррозионные условия (без влияния H2S)	29 — 95

 

Примерный тип стеллажа для хранения штанг на промыслах приведен на рис. 7.117 [42].

Хранение штанг на земле недопустимо. Штанги, лежащие на стеллажах, следует прикрывать только для предохранения от ат­мосферных осадков.

Рис. 7.117. Стеллаж для хранения насосных штанг:

а — стеллаж; б — упакованные штанги

 

На такой стеллаж сначала укладывают деревянные проклад­ки, а затем пакеты штанг. Пакеты укладывают один на другой (не более трех штук) так, чтобы хомуты одного пакета находи­лись рядом с хомутами другого пакета или один над другим.

Штанги на промыслах следует транспортировать только штанговозами (например, ЗАПШ) с подъемным краном грузоподъ­емностью до 500 кг или другими видами транспорта, имеющими ровную платформу, превышающую длину штанг.

При перевозке штанг вертолетом пакеты штанг необходимо охватить и стянуть хомутами или канатами не менее чем в четы­рех местах и подвеску пакета производить при помощи травер­сы, имеющей не менее трех стропов.

Распакованные штанги должны укладываться ровными ряда­ми, между которыми поперек штанг должны устанавливаться деревянные прокладки через каждые 1,5 м. Высота штабеля не должна превышать 1,5 м.

Не допускается укладывать на одном стеллаже штанги, изго­товленные из сталей различных марок и термообработок.

У поднятых из скважин штанг, предназначенных для даль­нейшего использования, резьбовые соединения следует очистить, смазать и предохранить их колпачками или пробками от по­вреждений к скопления на них грязи и влаги.

Отбракованные штанги должны храниться отдельно от при­годных для эксплуатации.

Штанги следует складывать на стеллажах или мостках без про­гибов и свешивания их концов. Стеллажи (мостки) должны иметь не менее четырех поперечных прокладок из труб (досок) или сплошной настил из досок длиной не менее 8 м. На них не долж­но быть посторонних предметов, отбракованных штанг и грязи.

Резервные штанги по маркам и типоразмерам должны хра­ниться на стеллажах только на цеховом складе, отдельно от бра­кованных.

При укладывании штанг следует применять только деревян­ные междурядные прокладки.

Составление одноступенчатых или отдельных ступеней много-ступенчатых колонн из штанг различных марок не допускается. Конструкция резьбы штанг позволяет навинчивать муфту от руки. Довинчивание муфты до бурта штанги с усилием не до­пускается, так как это свидетельствует о порче или загрязнении резьбы. Спуск штанги с забитой резьбой не допускается. После соприкосновения торца муфты с буром штанги соединение сле­дует тщательно закрепить ключом.

Правильное сопряжение резьб и их затяжка определяются моментом свинчивания, равным для штанг диаметром: 16—300; 19-500; 22-700; 25 мм - 1100 Нм.

Штанги и муфты, не дающие плотного соединения, нельзя спускать в скважину, их следует браковать.

Недовинчивание муфты до бурта штанги недопустимо, так как во время работы может произойти отворот или обрыв в резьбе.

Резьба штанг имеет высокий класс точности и малые до­пуски от номинала, поэтому малейшие загрязнения или ржав­чина могут затруднить свинчивание. Резьбы следует всегда хра­нить в смазанном виде и с надетыми предохранительными кол­пачками.

Резьбу штанг и муфт следует очищать от густой смазки или грязи специальным приспособлением, изготовленным из муфты у головки штанги.

Для предохранения резьбы штанг и муфт от коррозии их не­обходимо покрыть смазкой ЛЗ-162.

При развинчивании соединения не допускается обстукива­ние муфты молотком, ключом или другими металлическими предметами. Тугие соединения следует разъединять ключом с рукояткой в 1 м.

Необходимо учесть, что неправильная зарядка штанг в элева­тор приводит к изгибу их за головкой и, как следствие, к обры­вам в этом месте. Запрещается выпрямление искривленных штанг, их следует браковать.

При подъеме штанг их нужно тщательно осматривать с це­лью обнаружения повреждений. Штанги и муфты с такими по­вреждениями, как изгибы, зазубрины, коррозионный и механи­ческий износ, не допускаются к дальнейшей эксплуатации, их нужно браковать [42].

При обрыве или отвороте штанг в нижней части колонны, а также при наличии заеданий плунжера на ходу и больших гид­равлических сопротивлений в клапанах следует применять тя­желый низ для штанговых колонн. Рекомендуемая масса тяже­лого низа колонны штанг приведена в табл. 7.44.

В случае обрыва штанги на ее место необходимо поставить новую. Установка случайной или же находившейся в работе штанги на место оборвавшейся не допускается.

Оборвавшиеся штанги следует сохранить. Обе части, отре­занные длиной 250 мм от места обрыва, необходимо связать и прикрепить к ним бирку с указанием номера скважины, про­мысла, марки стали штанги, даты обрыва и номера оборвавшей­ся штанги, считая от устья скважины. Затем эти образцы пере­дают исследовательской организации.

В случае одного-двух обрывов в новой колонне не следует менять всю колонну. Такие обрывы могут быть следствием из­гиба за головкой или плохой сборки резьбового узла.

После первого же обрыва штанги целесообразно прове­рить нагрузку на головку балансира станка-качалки и пра­вильность подбора штанговой колонны, при выявлении оши­бок необходимо устранить их. После трех-четырех обрывов штанг, следующих один за другим через короткие промежут­ки времени, всю колонну штанг необходимо полностью заме­нить на новую.

Таблица 7.44

Масса тяжелого низа колонны штанг

 

 

Условный диаметр насоса, мм	Минимально необходимая масса тяжелого низа для 3 группы посадки плунжера, кг
Для насоса с одним нагнетательным клапаном при Sn	Для насоса с двумя нагнетательными клапанами при Sn