АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ТИПА РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАСОСНЫХ ШТАНГ

К. Р. Уразаков, И. А. Мухин, Т. А. Хакимов

Аннотация


Эксплуатация установок скважинных штанговых насосов на различных месторождениях страны показывает, что одним из наиболее слабых элементов является колонна насосных штанг. Обрыв насосных штанг в большинстве случаев является основной причиной отказов в скважинах с большой глубиной подвески насосов. Исследуя зарубежный опыт производства и эксплуатации штанговых колонн, возможно заметить, что производители применяют типы резьбовых соединений отличающиеся от стандартов ISO 10428 и API Spec 11B. Разработка новых типов резьбовых соединений является одним из методов повышения межремонтного периода установок скважинных штанговых насосов. Известные методы анализа, применяемые, для оценки прочностных характеристик и остаточного ресурса позволяют прогнозировать износ в зависимости от нагрузок, качества материала штанг и т.п. Использование параметрической оптимизации в численных пакетах моделирования, как одного из инструментов прогнозирования, позволяет провести проверку инженерных выкладок путём изменения геометрических параметров модели, с вынесением мотивированного заключения. В процессе эксплуатации насосные штанги подвергаются действию статических, циклических и динамических нагрузок, которые изменяются от максимума при ходе штанг вверх, до минимума - при ходе вниз. В процессе спуско-подъемных операций нагрузка в подвешенной колонне штанг приходится на резьбовое соединение, вследствие захвата элеватором только головки штанг, что приводит к преждевременному разрушению резьбы. В практике эксплуатации штанг их цикл нагружения меняется асимметрично, причем величина асимметрии меняется по длине колонны В работе приведены результаты имитационного моделирования резьбового соединения насосных штанг с новой конструкции повышенной прочности, позволяющей увеличить межремонтный период работы глубоких скважин, оборудованных штанговыми установками.

Ключевые слова


насосные штанги;коническая резьба;цилиндрическая резьба;предел прочности;циклическая усталость;прочность;ANSYS;sucker rods;tapered thread;straight thread;tensile strength;cyclic fatigue;strength;ANSYS;

Полный текст:

PDF

Литература


Справочник по добыче нефти /Уразаков К.Р. [и др.]//СПб: ООО «Недра», 2012. 212с.: ил.

Бахтизин Р.Н., Уразаков К.Р., Ризванов Р.Р. Новая конструкция насосной штанги. //Нефтегазовое дело: электрон. науч. журн./УГНТУ. 2011. №4. [сайт] URL: http://www.ogbus.ru/authors/Bakhtizin/Bakhtizin_2.pdf

Бруяка В.А. Инженерный анализ в ANSYS Workbench: учеб. пособие Самара: Самарский гос. техн. ун - т, 2010. 271 с.

New sucker rods mill in the United States // [сайт] URL: http://www.tenaris.com/MediaAndPublications/News/2013/May/Sucker rods new mill.aspx




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ngdelo-2014-4-48-55

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2014 К. Р. Уразаков, И. А. Мухин, Т. А. Хакимов

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

УФА, УГНТУ, 2017