Использование композитных материалов в элементах балансирного привода ШСНУ

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. 

1. Кулик В. И., Нилов А. С. Композиционные материалы. Классификация, технологии, опыт применения. Москва: Инфра-Инженерия; 2024. 428 с.

2. Степанова В. Ф., Степанов А. Ю., Жирков Е. П. Арматура композитная полимерная. Москва: Бумажник; 2013. 200 с.

3. Арсланов Р. И., Бикбулатова Г. И., Галеев А. С., Ермилов П. П., Сабанов С. Л., Сулейманов Р. Н.. Вопросы эффективности эксплуатации промыслового оборудования. Уфа: Изд-во УГНТУ; 2017. 84 с.

4. Соловьев В. Г., Коровяков В. Ф., Ларсен О. А., Гальцева Н. А. Композиционные материалы в строительстве. Москва: МИСИ–МГСУ; 2020. 85 с.

5. Шевченко В. Г. Основы физики полимерных композиционных материалов. Москва: МГУ; 2010. 99 с.

6. Гутников С. И., Лазоряк Б. И., Селезнев А. Н. Стеклянные волокна. Москва: МГУ; 2010. 53 с.