Протектор,преимущественно для насосных штанг Советский патент 1982 года по МПК E21B17/10 

Изобретение относится к скважинному оборудованию и может быть испол зовано в штанговых глубинно-насосных установках для добыми нефти из скважин в условиях сильного искривления ствола. Известны муфты для соединения штанг, снабженные неметаллическими манжетами, например резиновыми 1. Недостатком известных муфт является их малая эксплуатационная надежность, ввиду низкой прочности ман жetы, что требует частой замены их, а следовательно, увеличивает количество весьма трудоемких и опасных операций по текущему ремонту скважин Наиболее близким техническим решением к изобретению является протектор, включающий цилиндрический корпус с соединительными резьбовыми участками по концам и обойму с шариками, закрепленную на наружной поверхности корпуса 2. Недостаток протектора заключается в том, что опоры качения из-за постоянного контакта со стенками обсадочной колоны быстро изнашиваются . Цель изобретения - повышение надежности работы протектора за счет уменьшения износа опор качения. Указанная цель достигается тем, что обойма на наружной поверхности корпуса установлена под углом к его оси с возможностью перемещения шариков в обойме вокруг насосных штанг при взаимодействии их с насосно-компрессорными трубами. На чертеже показан протектор для насосных штанг, общий вид. Протектор состоит из цилиндрического корпуса 1, на наружной поверхности которого с углом наклона к его оси закреплена внутренняя несущая обойма 2 с шариками 3. Обойма зафиксирована винтами i. С помощью внутренней винтовой резьбы корпус 1

соединен с насосными штангами 5, про;ходящими внутри колонны 6 насоснокомпрессорных труб.

Протектор работает следующим об разом.

В процессе .работы глубинно-насосной установки штанги 5, двигаясь внутри колонны 6 насосно-компрессорных труб, передают возвратно-поступательное движение балансира станкакачалки плунжера скважинного насоса. При этом ввиду невозмож+1ости тонной центровки насосных штанг по оси колонны 6 и искривления последней,по скважине как при движении вверх, таки при движении вниз насосных штанг 5, корпус. 1 протектора прижимается к стенкам колонны 6 и опирается на нее одним или двумя шариками 3 обоймы 2. Шарики 3 обкатываются продольно по стенке колонны 6, а силы ПРОДОЛЬНОГО воздействия на шарик .3 на наклонном направляющем желобе обоймь 2 по правилу сложения треугольника сил создают результирующую силу в плоскости наклона обоймы 2. Эта сила заставляет шарик 3 передвигаться вдоль обоймы 2, проталкивая по ней вокруг насосных штанг 5 остальные свободные шарики 3. При этом на месте ушедшего шарика 3 в контакт со стеной насоснокомпрессорной колонны 6 входит следующий за ним шарик.

Таким образом, при работе шарика 3 в контакте со стеной насосно-компрессорной колонны 6 происходит накЛОн ное и кратковременное проскальзывание его с некоторь1М поворотом в точке касания. Эта реакция воздействует на каждый следующий , поэтому прокатывание его вдоль желоба обоймы 2 вокруг насосных штанг 5 происходит с некоторым угловым проскальзыванием. А так как в точке контакта со стеной колонны 6 происходит постоянное прокатывание шариков 3, в обойме 2 не происходит заметных физических изменений и вообще никаких изменений на

стенках колонны насосно-компрессорных труб.

Таким образом, исключается трение насосных штанг со стенками колонн 6, тем самым снижается их износ, а следовательно, повышается их надежность и долговечность. ,

Наиболее выгодно.обойму изготовить таким образом, чтобы обеспечить наибольший наклон ее к оси корпуса 1 протектора.

Технико-экономическая эффективность заключается в повышении эффективности добычи нефти из наклонно направленных cквaжи i, в которых применение штанговых насосных установок сопряжено с большими осложнениями из-за частых отрывов штанг, связанных с увеличением мест контакта и сил трения насосных штанг о насосно-компрессорные трубы.

Формула изобретения

Протектор, преимущественно для насосных штанг, включающий цилиндрический корпус с соединительными резьбовыми участками по концам и обойму с шариками, закрепленную на наружной поверхности корпуса, отличающ и и с я. тем, что, с целью повышени надежности работы протектора за счет уменьшения износа опор качения, обойма на наружной поверхности корпуса установлена под углом к его оси с возможностью перемещения шариков в обойме вокруг насосных штанг при взаимодействии их с насосно-компрессорными трубами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 186923, кл. Е 21 В 17/10, 19б5.

2.Авторское свидетельство СССР If 627230, кл. Е 21 В 17/10, 1976 (прототип).