Вдосконалення та дослідження різьбового з'єднання насосних штанг

Анотація

На основі аналізу літературних джерел встановлено, що відмови різьбового з‘єднання насосних штанг є найбільш розповсюдженими і перевищують третину від загальної кількості відмов елементів штангової колони. Це пов‘язано з тим, що в різьбовому з‘єднанні насосних штанг навантаження по витках різьби розподіляється нерівномірно.

Виконано імітаційне моделювання стандартної конструкції з’єднання насосних штанг та побудовано графічні залежності розподілу напружень по впадинах різьби ніпеля.

Проведено огляд способів зменшення нерівномірності навантаження по витках різьби з’єднання насосних штанг.

Запропоновано конструкцію з’єднання насосних штанг, в якій різьба ніпеля має змінний середній діаметр, що реалізується за допомогою додаткового елементу, встановленого з натягом в отвір тіла ніпеля. Порівняння залежностей розподілу напружень по впадинах різьби ніпеля стандартної та запропонованої конструкцій з’єднань показує спад напружень у першій впадині витка ніпеля на величину близько 60 МПа, а в третьому та наступних витках напруження зростають та вирівнюються за величиною. Така зміна напружень по впадинах витків позитивно впливатиме на роботу з’єднання насосних штанг при дії циклічного навантаження під час його експлуатації у свердловині.