2411-3336 2541-9404 Записки Горного института Journal of Mining Institute Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University pmi-5250 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/5250 Электромеханика и машиностроение Electromechanics and mechanical engineering The use of polymer composite materials in the friction nodes downhole oil pumps Применение полимерных композитных материалов в узлах трения скважинных нефтяных насосов Krasnyi V. A. Красный В. А. Krasnyi V. A. vikras1955@yandex.ru Национальный минерально-сырьевой университет «Горный» (Санкт-Петербург, Россия) National Mineral Resources University (Mining University) (Saint-Petersburg, Russia) Maksarov V. V. Максаров В. В. Maksarov V. V. maks78.54@mail.ru Национальный минерально-сырьевой университет «Горный» (Санкт-Петербург, Россия) National Mineral Resources University (Mining University) (Saint-Petersburg, Russia) Olt Yu. Ольт Ю. Olt Yu. jyri.olt@emu.ee Эстонский университет естественных наук (Тарту, Эстония) Estonian University of Sciences (Tartu, Estonia) 25 02 2015 2015 211 71 79 11 07 2014 11 09 2014 25 02 2015 © 2015 В. А. Красный, В. В. Максаров, Ю. Ольт © 2015 V. A. Krasnyi, V. V. Maksarov, Yu. Olt 2015 В. А. Красный, В. В. Максаров, Ю. Ольт V. A. Krasnyi, V. V. Maksarov, Yu. Olt Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0) https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/5250

Рассмотрено применение полимерных композиционных материалов в узлах трения скважинных нефтяных насосов. Предложена схема испытаний образцов из различных композиционных материалов в паре со стальным роликом, при этом за критерий износостойкости принята площадь пятна износа. Показано, что значительное влияние на износостойкость пары трения, работающей в среде сырой нефти, оказывает не только состав композита, но и расположение армирующих волокон. Наилучшие результаты получены для образца из полиамида, армированного на 50 % высокомолекулярными синтетически-ми волокнами, уложенными перпендикулярно поверхности трения.

The paper considers the application of polymer composite materials in friction units of downhole oil pumps. The proposed scheme test samples of various composite materials paired with a steel roller adopted by the size of the spots wear using the criterion of resistance. As it is shown significant influence on the wear resistance of the friction pair, working in the crude oil environment, has not only the composition but also the reinforcing fibers direction. The best re-sults were obtained for a sample of polyamide reinforced with 50 % of high molecular weight synthetic fibers placed perpendicular to the friction surface.

 Ключевые слова скважинный нефтяной насос полимерные композитные материалы полиамид пятно износа армирование волокнами Keywords downhole oil pump polymer composite materials polyamide stain wear the reinforcement fibers Алиев Б.М. Машины и механизмы для добычи нефти. М.: Недра, 1989. 232 с. Aliyev B.M. Mashiny i mekhanizmy dlya dobychi nefti (Machines and mechanisms for oil production). Мoscow: Nedra, 1989, p.232. Влияние режимов вакуумно-дугового напыления на износостойкость карбидо-титановых покрытий / В.П.Булатов, Б.М.Гинзбург, Ю.П.Козырев и др. // Трение и износ. Т.15. № 6. С.1009-1013. Bulatov V.P., Ginzburg B.M., Kozyrev Yu.P. et al. Vliyanie rezhimov vakuumno-dugovogo napyleniya naiznosostoikost' karbido-titanovykh pokrytii (The Influence of the modes of vacuum-arc deposition on the wear resistance of carbide-titanium coatings) Vol.15. N 6, p.1009-1013. Выбор перспективных материалов для работы в узлах трения скважинных насосов в среде сырой нефти / В.И.Метелкин, В.А.Красный, А.В.Савицкий // Проблемы износостойкости и надежности машин. Ч.2. СПб,1992. С.67-70. Metelkin V.I., Krasnyi V.A., Savitskii A.V. Vybor perspektivnykh materialov dlya raboty v uzlakh treniya skvazhinnykh nasosov v srede syroi nefti (The selection of promising materials for use in friction units of submersible pumps in the environment of crude oil). Problemy iznosostoikosti i nadezhnosti mashin. Part 2. St Petersburg, 1992, p.67-70. Иваньков С.А. О долговечности и прочности композитов / С.А.Иваньков, А.Я.Башкарев // Научно-технические ведомости СПбГПУ. № 4 (110). 2010. С.196-199. Ivan'kov S.A., Bashkarev A.Ya. O dolgovechnosti i prochnosti kompozitov (About the durability and strength of composites). Nauchno-tekhnicheskie vedomosti SPbGPU. N 4 (110). 2010, p.196-199. Кербер М.Л. Полимерные композиционные материалы. Структура. Свойства. Технологии. СПб: Профессия, 2008. 560 с. Kerber M.L. Polimernye kompozitsionnye materialy. Struktura. Svoistva (Polymer composite materials. Structure. Properties. Technology). Tekhnologii. St Petersburg: Professiya, 2008. 560 s. Михайлин Ю.А. Специальные полимерные композиционные материалы. СПб: Изд-во «НОТ», 2009. 660 с. Mikhailin Yu.A. Spetsial'nye polimernye kompozitsionnye materialy (Special polymer composite materials). St Petersburg: Publishing house «NOT», 2009, p.660. Определение характеристик изнашивания при линейном начальном контакте цилиндрических контртел / Ю.П.Козырев, Б.М.Гинзбург, Н.Д.Приемский и др. // Трение и износ. 1993. Т.14. № 4. С.759-764. Kozyrev Yu.P., Ginzburg B.M., Priemskii N.D. et al. Opredelenie kharakteristik iznashivaniya pri lineinom nachal'nom kontakte tsilindricheskikh kontrtel (Investigate characterization of wear at the linear initial contact of the cylindrical components). Trenie i iznos. 1993. Vol.14. N 4, p.759-764. Скважинные насосные установки для добычи нефти / В.Н.Ивановский, В.И.Дарищев, А.А.Сабиров и др. М.: Нефть и газ, 2002. 824 с. Ivanovskii V.N., Darishchev V.I., Sabirov A.A. Skvazhinnye nasosnye ustanovki dlya dobychi nefti (Borehole pumping units for oil extraction). Мoscow: Neft' i gaz, 2002, p.824. Султанов Б.З. Опытная эксплуатация широкопроходных клапанных узлов для скважинных штанговых насосов / Б.З. Султанов, М.Л.Галимуллин // Нефтяное хозяйство. 2002. № 12. С.77-79. Sultanov B.Z., Galimullin M.L. Opytnaya ekspluatatsiya shirokoprokhodnykh klapannykh uzlov dlya skvazhinnykh shtangovykh nasosov (Trial operation wide aisled valve assemblies for downhole sucker rod pumps). Neftyanoe khozyaistvo. 2002. N 12, p.77-79. Friedrich K., Reinicke R., Zhang Z. Wear of polymer composites. Kaiserslautern, Germany: Institute for Composite Materials Ltd., 2002. Friedrich K., Reinicke R., Zhang Z. Wear of polymer composites. Kaiserslautern, Germany: Institute for Composite Materials Ltd., 2002. Roab М. Vojtav. Theoretical model of experimental scatter of mechanical strength of polymeric materials // Plast. Mater. and Struct. Eng. Proc. ICP / Rilem / IBK Int. Symp. Progue. Amsterdame e.a. 1982. P.381-384. Roab М. Vojtav. Theoretical model of experimental scatter of mechanical strength of polymeric materials // Plast. Mater. and Struct. Eng. Proc. ICP / Rilem / IBK Int. Symp. Progue. Amsterdame e.a. 1982, p.381-384.