ГОСТ Р 55850-2013 (ISO 15136-2:2006) Нефтяная и газовая промышленность. Системы винтовых насосов для механизированной добычи. Часть 2. Установки насосные винтовые с наземным приводом. Общие технические требования

Приложение H
(справочное)

     
Выбор и использование насосных штанг в установках погружных винтовых насосов

H.1 Общие положения

В данном приложении представлено применение насосных штанг при эксплуатации скважин, в которых используются установки погружных ВН с наземным приводом.

H.2 История вопроса

В установке погружного ВН обычно используют колонну насосных штанг для передачи энергии (крутящего момента) от установки наземного привода к установленному в скважине насосу. В этом случае насосные штанги подвергают сочетанию осевой нагрузки и кручения, что поднимает следующие специфические вопросы, связанные с характеристикой насосных штанг, не возникающие при эксплуатации возвратно-поступательных насосов:

a) нагрузка на штанги сложнее из-за комбинированного действия кручения и осевой нагрузки;

b) изгиб из-за искривления забоя может наложить миллион циклов деформации на штанги всего за несколько дней, и отказы будут обычно происходить из-за усталости материала;

c) компоновка штанг имеет решающее значение, так как прилагаемая скручивающая нагрузка может потребовать приращения, что может повредить соединения насосных штанг.

Эти вопросы обсуждаются согласно H.3-H.7.

H.3 Нагрузка на шток

H.3.1 Общие положения

Колонна привода должна обладать способностью воспринимать осевую нагрузку и передавать крутящий момент погружному насосу. Если результатом совместных действий осевой нагрузки и крутящего момента является сложное сопротивление, которое из-за размера и марки материала колонны привода превышает ее прочность, может произойти авария.

Осевая нагрузка и крутящий момент в любом месте вдоль колонны привода должны состоять из нескольких компонентов, как показано на рисунке H.1. Несколько основных компонентов нагрузки прилагаются к колонне привода у насоса (например, гидравлический крутящий момент насоса и осевая нагрузка насоса), однако развитие других компонентов распределяется по всей длине колонны привода (например, момент сопротивления и вес штанги). Почти во всех случаях осевая нагрузка и крутящий момент колонны привода являются самыми большими нагрузками на соединение полированного штока.