1474

Рис. 7.107. Замки:

яисполнение 31 ; б — исполнение 32; в — гидравлический замок

лотнительное устройство состоит из седла и уплотнительного коль­ ца, сопряжение между которыми происходит по конической поверхности. Допускается исполнение уплотнительного устройства с дополнительным уплотнительным неметаллическим кольцом, расположенным в цилиндрической расточке опорной муфты.

Механический якорь замковой опоры типа 32 (рис. 7.107, б) расположен в нижней части вставного насоса и имеет конструк­ цию, аналогичную опоре 31.

Гидравлические замки опор 31 и 32 (рис. 7.107, в) состоят из посадочной оправки, несущей на себе посадочные манжеты и опорные кольца, и стакана, являющегося частью опорной муф­ ты колонны НКТ.

Цанговая пружина замковой опоры должна изготавливаться из стали 40Х и подвергаться закалке до твердости HRC 40...45.

Седло уплотнительного устройства должно изготавливаться из стали 30X13 и подвергаться термической обработке до твер­ дости HRC 32...38.

Уплотнительное кольцо должно изготавливаться из коррози­ онностойкой стали или из спеченного металлопорошка и под­ вергается термообработке до твердости HRC 40...45.

Остальные детали замковых опор должны быть изготовлены из конструкционной стали, причем верхнюю часть направляю­ щей клетки и защитную втулку подвергается термической обра­ ботке для повышения стойкости против истирания.

Технические характеристики замков представлены в табл. 7.34.

Таблица 7.34

Автосцеп и сливное устройство насосов исполнения ННБА предназначены соответственно для сцепления штанг с плунже­ ром насоса и слива жидкости из полости насосно-компрессор­ ных труб при демонтаже насоса.

Вариант конструктивного исполнения автосцепа и сливного устройства представлен на рис. 7.108.

Рис. 7.108. Автосцеп и сливное устройство исполнения ННБА:

а — сцепленное положение с закрытым сливным устройством; б — отцепленное положение с открытым сливным устройством; / — переводник штока; 2 — муфта; 3 — центратор; 4, 17 — патрубки; 5 — золотник; 6 — шток; 7 — резиновое кольцо; 8 — упор; 9 — цилиндр; 10\ 18 — контргайки; 11 — цанговый захват; 12— сердечник; 13 — стакан захвата; 14 — вкладыш; 15 — кольцо; 16 — пружина; 19 — клетка плунжера

Сливное устройство представляет собой патрубок со слив­ ным отверстием в верхнем конце (см. рис. 7.108). Патрубок ввер­ нут в цилиндр насоса, в расточке которого установлен упор. Внутри патрубка расположен золотник. Технические характери­ стики сливного устройства представлены в табл. 7.35.

* По ГОСТ 633.

Автосцеп состоит из отделяемой части, прикрепленной к ко­ лонне насосных штанг, и части, закрепленной на переводнике плунжера.

Отделяемая часть автосцепа включает в себя переводник што­ ка, центратор, шток, контргайку и цанговый захват.

Закрепленная на переводнике плунжера часть автосцепа со­ стоит из сердечника с вкладышем и патрубком. На наружной поверхности этой части расположен подпружиненный стакан захвата.

При зацеплении цанговый захват отжимает стакан вниз и, когда конец захвата попадает в карман сердечника, стакан под действием пружины перемещается вперед и запирает захват. В это же время центратор перемещает золотник вниз, закрывая сливное отверстие в патрубке.

При отцеплении стакан упирается в упор и, отжимаясь, осво­ бождает цанговый захват, который выходит из зацепления с сер­ дечником. В это же время вкладыш отводит золотник вверх, от­ крывая при этом сливное отверстие патрубка. Технические ха­ рактеристики автосцепа представлены в табл. 7.36.

O J

t o

о

*По ГОСТ 13877.

**По ГОСТ 9150.

Скважинные штанговые насосы изготавливаются в соответ­ ствии с техническими требованиями или стандартом по норма­ тивной и технической документации, утвержденной в установ­ ленном порядке.

Элементы штанговых насосов должны быть выполнены из материалов, которые обеспечивают эксплуатацию изделия в со­ ответствии с его заявленными параметрами. Цилиндры сква­ жинных штанговых насосов выполняются из металлов различ­ ных марок в зависимости от геолого-технических условий до­ бычи.

Внутренний диаметр цилиндра должен соответствовать ука­ занному в таблицах 7.26 и 7.27. Значение фактического диамет­ ра цилиндра заносится в паспорт насоса.

Конструкция насоса должна обеспечивать высокую степень унификации узлов по присоединительным размерам.

Конструкция переводников должна обеспечивать удобство монтажа насоса на устье скважины и надежность захвата эле­ ментов насоса стандартными элеваторами и слайдерами.

Конструкция цилиндров и плунжеров должны соответство­ вать следующим требованиям:

Максимальная разность размеров внутреннего диаметра од­ ного цилиндра 0,03 мм.

Общая длина цилиндра и удлинителей рассчитывается из ус­ ловия обеспечения максимального хода плунжера с выходом в удлинители примерно на 1/4 часть его длины плюс запас не

менее 150 мм.

Допускаются различные методы упрочнения внутренней по­ верхности цилиндр06Цилиндры, упрочненные азотированием, должны иметь поверхностную твердость внутренней поверхнос­ ти не менее HV 8,7 ГПА (870 кгс/мм2) и минимальную микро­ твердость на глубине 0,12 мм не ниже Нр 4,4 ГПа (440 кгс/мм2). Общая глубина азотированного слоя от 0,2 до 0,5 мм.

Допуск прямолинейности оси канала цилиндра — 0,1 мм на базовой длине 1 М(допуск зависимый). Допуски торцового бие­ ния должны соответствовать 8-й степени точности, цилиндричности — 6-й степени точности по ГОСТ 24643.

Плунжеры глубинных насосов выполняются из металлов раз­ личных марок в зависимости от геолого-технических условий добычи. Стальные плунжеры изготавливаются с хромированным, твердосплавным покрытием или азотированными в зависимос­ ти от геолого-технических условий добычи.

Заготовки, используемые длд изготовления хромированных плунжеров, не должны иметь раскатанных пузырей и загрязне­ ний (волосовин), плен и других дефектов. Хромированная по­ верхность должна быть блестящей, светло-серого цвета с сине­ ватым или молочно-матовым оттенком, без сколов, шелушения, растрескивания. В соответствии с ГОСТ 9.301 допускаются не­ равномерности цвета, отдельные риски без нарушения покры­ тия, не выводящие размеры детали за предельные отклонения, и не более трех сквозных пор на 100 мм2 площади поверхности. Толщина хромового покрытия должна быть не менее 0,08 мм. Покрытие должно иметь прочное сцепление с основным метал­ лом, величина адгезии должна быть выше нагрузок, стремящихся оторвать покрытие при эксплуатации. Микротвердость твердого хромового покрытия — HV 7,5... 11,0 ГПА (750... 1100 кгс/мм2).

Наружная рабочая поверхность плунжера исполнения ПИ должна иметь покрытие толщиной не менее 0,35 мм и твердо­ стью не менее HV 6,6 ГПА (660 кгс/мм2).

Плунжеры с упрочненным азотированным слоем должны иметь поверхностную твердость не менее HV 8,7 ГПА (870 кгс/мм2) и минимальную микротвердость на глубине 0,12 мм не менее Нц 4,4 ГПа (440 кгс/мм2). Общая глубина азотированного слоя от 0,2 до 0,5 мм.

Номинальный наружный диаметр плунжера выполняется в соответствии с требуемой группой посадки в зависимости от внутреннего диаметра цилиндра. Предельные отклонения наруж­ ного диаметра для всех типоразмеров плунжеров и любой груп­ пы посадки равны: верхнее — 0, нижнее — минус 0,013 мм.

Значение фактического диаметра плунжера записывается в паспорт насоса.

Присоединительные резьбы переводников насоса в зависи­ мости от требований заказчика выполняются согласно ГОСТ 633 или по API Spec 5ВХ. Резьба на штоках и в переводниках, со­ прягаемых с деталями скважинных штанговых насосов выпол­ няется метрической по ГОСТ 9150.

Резьба на переводниках скважинных штанговых насосов, со­ прягаемых с НКТ, выполняется по ГОСТ 633 (резьба гладких труб). По требованию заказчика резьба переводников может выполняться по ГОСТ 633 (резьба НКТ с высаженными наружу концами) или по API Spec 5ВХ.

Резьба на деталях, сопрягаемых с насосными штангами, вы­ полняется по ГОСТ 13877. По требованию заказчика резьба на указанных деталях может выполняться по API Spec 11АХ.

Резьба нижних переводников насосов выполняется по ГОСТ 633 (резьба гладких труб) или по ГОСТ 6357 (трубная цилиндри­ ческая резьба).

Заусенцы на ребрах и кромках деталей должны быть удалены, острые кромки притуплены с шероховатостью не ниже прилега­ ющих поверхностей, если на чертеже нет других указаний.

Детали насоса и опоры, за исключением особо точных и обес­ печивающих герметичность (шарик, седло клапана, плунжер и т.п), должны иметь антикоррозионное покрытие. Допускается применение комбинации нескольких видов покрытия, напри­ мер:

лакокрасочное — для цилиндра, муфт, удлинителей; фосфатирование — для деталей замка, фильтра, корпуса клапана.

На цилиндре насоса или его переводнике, на видном мес­ те, доступ к которому обеспечивается после монтажа на устье скважины, должна укрепляться табличка, выполненная по ГОСТ 12971 и ГОСТ 12969. Размер шрифта — не менее 5 по ГОСТ 2.304. На табличке указывается:

—наименование или товарный знак предприятия-изготови­ теля;

—типоразмер насоса;

—номер стандарта;

—номер изделия по системе нумерации завода-изготови-

теля;

— месяц и год рыпуска.

Вместо табличкй допускается нанесение шрифта на цилиндр или переводник насоса краской, а также электрохимическим травлением или ударным способом.

Насосные штанги, соединенные в штанговую колонну, пере­ дают возвратно-поступательное движение от точки подвеса штанг поверхностного привода к плунжеру насоса.

Штанга представляет собой стальной стержень круглого се­ чения диаметром 12 (в некоторых источниках указан диаметр 13 мм), 16, 18, 22, 25 мм, с высаженными концами. На концах штанги имеется участок квадратного сечения для захвата под ключ при свинчивании-развинчивании, и выполнена резьба мет­ рическая специальная, причем резьба накатывается. Штанги соединяются между собой муфтами.

ГОСТ 13877-80 предусматривает изготовление штанг номи­ нальной длиной 8000 мм. Для подбора необходимой длины под­ вески колонны изготовляются укороченные штанги длиной 1000, 1200, 1500, 2000 и 3000 мм [34].

Для соединения штанг одинаковых размеров выпускают со­ единительные муфты, а штанг разных размеров — переводные муфты. Муфты каждого типа изготовляют в двух исполнениях: с лысками под ключ и без них.

Муфты из стали марок 40 и 45 подвергают поверхностной закалке током высокой частоты (ТВЧ). Для тяжелых условий эксплуатации муфты изготовляют из легированной стали марки 20Н2М.

Штанги поставляют с навинченными на один конец муфта­ ми. Открытая резьба штанги и муфты защищается колпачками или пробками;

Для изготовления насосных штанг (табл. 7.38) используют сталь следующих марок:

—40, нормализованная и нормализованная с последующим поверхностным упрочнением нагревом ТВЧ;

—20Н2М (никель-молибденовая), нормализованная, норма­ лизованная с последующим поверхностным упрочнением нагревом ТВЧ или нормализованная с последующей объем­ ной закалкой и высоким отпуском;

—15НЗМА, нормализованная с последующим поверхност­ ным упрочнением нагревом ТВЧ;

—15Х2НМФ, закалка и высокий отпуск или нормализация и высокий отпуск;