КАНАТНАЯ ШТАНГА Российский патент 2023 года по МПК E21B17/04 

Канатная штанга относится к нефтедобывающей отрасли, в частности к устройствам и муфтам для соединения насосных штанг либо частей привода насосов.

Из уровня техники известна канатная штанга, передающая возвратно-поступательное движение и продольное усилие от поверхностного привода к рабочему органу скважинного штангового насоса, состоящая из тела штанги и головки штанги с соединительной резьбой. При этом в качестве тела штанги используется канат закрытой конструкции с Z, X и О-образными проволоками, а в качестве головки штанги используется заделка, обеспечивающая равномерное нагружение всех проволок каната. Кроме того, канатная насосная штанга может быть выполнена с возможностью передачи вращательного движения от поверхностного привода к рабочему органу скважинного насоса, при этом заделки снабжены узлом, предотвращающим проворот каната в заделке (Патент RU 2527 275 C1, кл. МПК F04B 47/02, E21B 17/00, дата публикации 27.08.2014).

Недостатками конструкции аналога является техническая сложность в изготовлении и невозможность конструкции предотвращать отворот резьбовых соединений штанг насоса при возвратно-поступательном движении.

Также известна муфта гибкая, содержащая канат из проволок, покрытый слоем износостойкого синтетического материала, две головки, выполненные в виде заделки, на конце заделок каната расположена резьба, обеспечивающая соединение с насосом, полированным штоком или колонной штанг. Головка муфты состоит из корпуса, выполненного с буртом, с упором в который свободно установлена шайба, зажимной элемент, коническая втулка, внутри которой с помощью стального клина заделан конец каната. В корпусе установлена втулка с внутренней резьбой, в которую вкручен стопорный элемент. Между конической втулкой и втулкой с внутренней резьбой свободно установлена шайба (Патент RU 177946 U1, кл. МПК E21B 17/04, дата публикации 16.03.2018).

Недостатками конструкции аналога является невозможность работы муфты в возвратно-поступательном режиме и предотвращения отворота резьбовых соединений штанг насоса.

Наиболее близким аналогом является противоотворотная канатная штанга, состоящая из короткого каната длиной до 1,0 м закрытой конструкции, на концах которого расположены муфты для соединения со штанговой колонной, каждая из которых содержит корпус с установленной в нем с возможностью скольжения втулкой, которая жестко закреплена на конце каната посредством клиновидных вкладышей, и переводник, имеющий резьбовое соединение с корпусом (Патент RU 190606 U1, кл. МПК E21B 17/00, E21B 17/05, F04B 47/02, F16G 11/09, дата публикации 04.07.2019).

Недостатками данного технического решения являются невозможность работы в возвратно-поступательном режиме, ненадежность фиксации концов каната в заделках муфты.

Техническая проблема, решаемая посредством заявляемого изобретения, заключается в преодолении недостатков, присущих аналогам, раскрытым при описании уровня техники.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности и долговечности нефтедобывающего оборудования, например штанговых скважинных насосов, а также продления срока службы обсадной колонны скважины.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Внешний вид изобретения приведен на чертеже, где:

1 - корпус;

2 - резьбовой переводник;

3 - канат либо трос;

4 - конусная втулка;

5 - шайбы;

6 - дистанционный элемент.

Канатная штанга содержит в себе две заделки, состоящих из: корпуса 1, конусной втулки 4, шайб 5. Заделки соединяются канатом либо тросом 3. Между корпусами 1 на канат либо трос 3 устанавливаются дистанционные элементы 6 в виде втулок, гильз или проставок.

Фиксация конца каната либо троса 3 в конусной втулке 4 происходит за счёт расплетения конца каната либо троса 3 и заливки компаундом, металлом либо их комбинацией. Посадка конусной втулки 4 в корпусе 1 - свободная, с возможностью осевого перемещения и вращения вокруг своей оси, что позволяет эффективно компенсировать раскручивание резьб в присоединенных к канатной штанге через резьбовые переводники 2 колоннах штанг, толкателей либо иных частях привода насоса.

Использование дистанционных элементов 6 позволяет изобретению передавать нагрузки на сжатие.

Необходимость установки шайб 5 зависит от исполнения муфты.

Изобретение может быть использовано, например, в качестве соединительной муфты насосных штанг, используемых в составе привода штангового глубинного насоса для добычи скважинной жидкости. Конструкция изобретения позволяет компенсировать сверхнормативную кривизну ствола скважины и позволяет избежать раскручивание резьбовых соединений в колонне насосных штанг и износ обсадной колонны. Однако применение канатной штанговой муфты не ограничивается только нефтяной промышленностью. Так, изобретение может применятся в любых механизмах и системах, в которых необходимо соединять штоки, штанги и пр., двигающиеся возвратно-поступательно, с компенсацией возникающего при работе крутящего момента.

Таким образом, приведенный конструктив изобретения позволяет повысить надежность, срок безотказной работы скважинного и наземного оборудования либо иных исполнительных механизмов, продлить срок безаварийной эксплуатации скважины и избежать внепланового ремонта обсадной колонны. Также изобретение позволяет увеличить количество потенциально возможных скважин для применения штанговых глубинных насосов.

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли, в частности к устройствам и муфтам для соединения насосных штанг либо частей привода насосов. Канатная штанга состоит из двух заделок. Заделки соединены канатом либо тросом с фиксацией концов каната либо троса в заделках при помощи заливки компаундом, металлом либо их комбинацией. Каждая заделка состоит из корпуса и установленной внутри корпуса конусной втулки, в которую осуществляется фиксация конца каната либо троса, и соединена с резьбовым переводником. Конусные втулки имеют свободную посадку в корпусах заделок. Между заделками на трос либо канат устанавливаются дистанционные элементы в виде втулок, гильз, проставок. Обеспечивается повышение надежности и долговечности нефтедобывающего оборудования, например штанговых скважинных насосов, а также продления срока службы обсадной колонны скважины. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Канатная штанга, состоящая из двух заделок, соединенных канатом либо тросом, с фиксацией концов каната либо троса в заделках при помощи заливки компаундом, металлом либо их комбинацией, при этом каждая заделка состоит из корпуса и установленной внутри корпуса конусной втулки, в которую осуществляется фиксация конца каната либо троса, и соединена с резьбовым переводником, отличающаяся тем, что конусная втулка имеет свободную посадку в корпусах заделок, при этом между заделками на трос либо канат устанавливаются дистанционные элементы в виде втулок, гильз, проставок.

2. Канатная штанга по п.1, отличающаяся тем, что канат либо трос имеет покрытие.

3. Канатная штанга по п.1, отличающаяся тем, что заделки имеют покрытие.

4. Канатная штанга по п.1, отличающаяся тем, что заделки имеют шайбы, устанавливаемые на торцы внутренней конусной втулки.

5. Канатная штанга по п.1, отличающаяся тем, что дистанционные элементы в виде втулок, гильз или проставок имеют покрытие.