Компоновка насосных штанг

В зависимости от режима работы штанговой насосной установки колонна насосных штанг может быть одноступенчатой и многоступенчатой. Каждая ступень должна состоять из штанг одного типоразмера. Важно каждую ступень подвески подбирать из штанг одной и той же марки, одного итого же завода-изготовителя. Нельзя допускать перемешивания старых и новых штанг. Переводники штанговые должны изготавливаться из того же материала что и штанговая колонна. Для работы в ВВН или в условиях образования АВЭ нельзя применять полиамидные скребки-центраторы.

В многоступенчатой колонне, как правило, применяют штанги одной марки стали и одного вида термической обработки. Длина каждой ступени должна быть подобрана таким образом, чтобы все ступени колонны были одинаково нагружены по значению приведенного напряжения, а в случае применения штанг из разных марок стали или вида термической обработки – с учетом различия в допустимых приведенных напряжениях.

Значение приведенного напряжения при расчёте штанговых колонн рекомендуется принимать в пределах от 0,75 до 0,9 от допускаемого.

На практике, как правило, наиболее точен расчёт колонны штанг по приведенному напряжению, которое выражает связь между пределом усталости симметричного цикла нагружения и предельными напряжениями несимметричного цикла, характерного для работы насосных штанг.

При этом задаются величиной допускаемого приведенного напряжения [σпр] и определяют фактическое приведенное напряжение σпр, которое должно быть равным или меньше допускаемого:

σпр ≤ [σпр].

Величину приведенного напряжения можно подсчитать по формуле:

,где

максимальное напряжение,

- амплитуда напряжений, равная половине разницы максимального и минимального напряжений.

Таблица 42

Рекомендуемые глубины спуска насосов при [δ пр ] = 120МПа

Диаметр штанг	Диаметр насоса, мм
S=1,8м, n=6 кач./мин. S=3м, n=6 кач./мин Одноступенчатые конструкции штанговых колонн
Двухступенчатая конструкция штанговых колонн (в процентном отношении от общего количества)
			2570
Трехступенчатые конструкции штанговых колонн
	-				-					-
S=1,8м, n=8 кач./мин S=3м. n=8 кач./мин Одноступенчатые конструкции штанговых колонн
Двухступенчатые конструкции штанговых колонн
Трехступенчатые конструкции штанговых колонн
					-
S=1,8 м, n=10кач./мин S=3 м, n= 10 кач./мин Одноступенчатые конструкции штанговых колонн
Двухступенчатые конструкции штанговых колонн
Трехступенчатые конструкции штанговых колонн
S=1,8 м, n=12 кач./мин S=3 м, n= 12 кач./мин Одноступенчатые конструкции штанговых колонн
Двухступенчатые конструкции штанговых колонн
Трехступенчатые конструкции штанговых колонн

Таблица 43

Рекомендуемые глубины спуска насоса при [δпр] =130 МПа

Диаметр штанг	Диаметр насоса, мм
S=1,8мм, n=6 кач./мин. S=3м, n=6 кач./мин Одноступенчатые конструкции штанговых колонн
Двухступенчатые конструкции штанговых колонн
Трехступенчатые конструкции штанговых колонн
S=1,8м, n=8 кач./мин S=3м. n= 8 кач./мин Одноступенчатые конструкции штанговых колонн
										-
Двухступенчатые конструкции штанговых колонн
Трехступенчатые конструкции штанговых колонн
S= 1,8м n=10 кач./мин. S=3м, n= 10 кач./мин Одноступенчатые конструкции штанговых колонн
Двухступенчатые конструкции штанговых колонн
Трехступенчатые конструкции штанговых колонн
S=1,8м. n=12 кач./мин S=3м. n=12 кач./мин Одноступенчатые конструкции штанговых колонн
Двухступенчатые конструкции штанговых колонн
Трехступенчатая конструкция штанговых колонн

Таблица 44

Средний вес одного погонного метра насосных штанг в воздухе в ступенчатых колоннах

Комбинация штанг, диаметром, мм	Процент штанг в ступенчатой колонне диаметром, мм	Вес 1 погонного метра, Н
25+22+19				-	32,0
25+22			-	-	35,0
		-	-	-	40,2
22+19+16	-				24,0
19+16	-			-	27,0
	-		-	-	30,8
19+16	-	-			19,7
	-	-		-	23,1
	-	-	-		17,2

Составление одноступенчатых или отдельных ступеней многоступенчатых колонн из штанг различных марок не допускается.

Для форсированных режимов эксплуатации целесообразно применять легированные и углеродистые штанги, штанги закаленные ТВЧ. Для работы с насосами малых диаметров (29, 32, 38 мм) предпочтительнее использовать углеродистые штанги из стали марки 40, согласно расчётам глубин спуска.

Для эксплуатации скважин с глубиной спуска насоса более 1500 м, отбором жидкости более 40 м³/сут, следует применять штанги из сталей марок 30ХМА, 15Н3МА, 15Х3МА, 15Х2НМФ, закаленные ТВЧ. В условиях интенсивной коррозии хорошо работают штанги из стали марки 15Н3МА.