Підвищення ефективності експлуатації різьбових з’єднань насосних штанг

summary

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність роботи, висвітлено мету, основні завдання і методи досліджень, наукову новизну та її загальну характеристику.

У першому розділі проаналізовано умови роботи різьбових з’єднань насосних штанг, визначено вплив на частоту поломок насосних штанг таких експлуатаційних чинників як викривлення та обводненість свердловини, зношування зовнішніх поверхонь муфт, зношування різьб та інші. В ре-зультаті аналізу відмов різьбових з’єднань насосних штанг встановлено, що ос-новною причиною їх виходу з ладу є втомне руйнування різьбової частини (ніпеля та муфти) або розгвинчування з’єднання. Визначальним в цих ви-падках є рівень напружень, що виникає в процесі згвинчування з’єднання з відповідним моментом та їх розподіл по витках різьби.

Проаналізувавши доступні методи визначення навантажень й розподілу напружень по витках різьбових з’єднань, запропонованих такими вченими як І. А. Біргер, Е. Жаке, М. Є. Жуковський, М. Л. Клячкін, Л. Мадушка, Є. Паланд, Б. С. Цфас, К. Kloss, W. Schneider, P. Dietz, J. Blechschmidt, А. Kober, встановлено, що використання диференціального методу, запропонованого І. А. Біргером, є найбільш точним. Однак, при рішенні завдання загальної деформації тіла болта й гайки, які є аналогом ніпельної та муфтової частини різьбового з’єднання насосних штанг, необхідно врахувати сили   тертя, які виникають у різьбі, точність її виготовлення, зсув витка від згину, зрізу та радіальні деформації від сил на торцях витка, сил осьового стиску або розтягу  різьби.

Від розподілу навантажень по робочих витках різьбового з'єднання залежить величина напруження в небезпечному поперечному перерізі. На        основі аналізу існуючих способів зменшення нерівномірності навантаження по витках різьби насосних штанг встановлено, що їх застосування значно         підвищує довговічність з’єднання при дії зусиль розтягу-стиску, але цей вплив послаблюється при дії зусиль згину, що виникають в колоні штанг від викривлення стовбура свердловини.

На підставі проведеного аналізу сучасного стану проблем сформульовано мету і завдання дисертаційної роботи.

У другому розділі уточнено методику визначення розподілу навантажень по витках різьби насосних штанг.