Бикбулатова Голия Ильдусовна, кандидат технических наук, доцент кафедры нефтегазового оборудования и технологии машиностроения
Альметьевск
Golia I. Bikbulatova, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor at the Department of Oil and Gas Equipment and Mechanical Engineering Technology
Almetyevsk
Сабанов Сергей Леонидович, кандидат технических наук, доцент кафедры нефтегазового оборудования и технологии машиностроения
Альметьевск
Sergey L. Sabanov, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor at the Department of Oil and Gas Equip-ment and Mechanical Engineering Technology
Almetyevsk
Ганиев Таир Айратович, руководитель группы 3D сканирования специального конструкторско-
технологического бюро
Альметьевск
Tair A. Ganiev, Head of the 3D Scanning Group of the Special Design and Technology Bureau
Almetyevsk
Меньшиков Иван Александрович, инженер СКТБ
Альметьевск
Ivan A. Menshikov, Engineer SKTB
Almetyevsk
Малышева Анастасия Владимировна, студент, член рабочей группы 3D сканирования специального конструкторско-технологического бюро
Альметьевск
Anastasia V. Malysheva, Student, Member of the 3D Scanning Working Group of the Special Design and Technology Bureau
Almetyevsk
В статье рассматривается возможность применения композитных материалов в конструкции балансирного привода штанговых скважинных насосных установок. Отмечается, что эти элементы традиционно изготавливаются из стали с высокой прочностью и надeжностью. Однако современные требования к энергоэффективности и снижению эксплуатационных затрат побуждают к активному поиску альтернативных решений. Одно из них — использование композитных материалов, обладающих рядом значительных преимуществ: низкой плотностью, высокой удельной прочностью, коррозионной стойкостью и устойчивостью к агрессивным средам. В качестве конструктивного решения предложены гибридные элементы — траверса, шатун и балансир, выполненные из композитных профилей с металлическими вставками в зонах креплений, соединeнные с помощью клееболтовых соединений. Такой подход обеспечивает как надeжность соединений, так и возможность взаимодействия материалов с различными физико-механическими свойствами. Особое внимание уделено конструктивным особенностям металло-композитных узлов, их потенциальной стойкости к изгибающим и растягивающим нагрузкам. Существуют и связанные с применением композитов ограничения: высокая стоимость, чувствительность к температурным воздействиям, сложности ремонта. Тем не менее сочетание композитных и металлических компонентов считается перспективным направлением развития, способным повысить эффективность и долговечность оборудования в нефтедобывающей отрасли. Статья представляет собой обзорный этап проектирования без расчeтной части.
The article discusses the potential of using composite materials in the construction of the beam-balanced pumping unit. Traditionally, these constructions are made from steel with high strength and reliability. However, modern requirements for energy efficiency and cost reduction encourage to active search for alternative solutions. One such solution is the use of composite materials with several significant advantages: low density, high specific strength, corrosion resistance, and the ability to withstand aggressive environments. As an optimal solution, the authors of this article suggest hybrid elements — traverse, connecting rod, and beam. These elements are made from composite profiles with metal inserts in the fastening zones and connected using bonded-bolted joints. Use of hybrid elements ensures both reliable connections and the material's opportunity to interact with different physical and mechanical properties. The article particularly focuses on construction features of metal-composite joints and their potential resistance to bending and tensile loads. The authors further enumerate limitations to the use of composites: high cost, sensitivity to temperature effects, and complexity of repairs. Nevertheless, they consider the combination of composite and metal components as a promising line of development that may enhance the efficiency and durability of equipment in the oil production industry. The article serves as a review of the design phase without a detailed calculation section.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.