RU29741U1 - Устройство для регистрации параметров установки для ремонта скважин - Google Patents
Устройство для регистрации параметров установки для ремонта скважин Download PDFInfo
- Publication number
- RU29741U1 RU29741U1 RU2002124366/20U RU2002124366U RU29741U1 RU 29741 U1 RU29741 U1 RU 29741U1 RU 2002124366/20 U RU2002124366/20 U RU 2002124366/20U RU 2002124366 U RU2002124366 U RU 2002124366U RU 29741 U1 RU29741 U1 RU 29741U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- sensor
- microcontroller
- output
- input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Description
. .... liiii ilfll |НП|1
Устройство для регистрации параметров установки для ремонта
Полезная модель относится к нефтегазовой промышленности и предназначена для использования в установках по ремонту скважин с безмуфтовой длинномерной трубой в системе автоматического сбора, регистрации и хранения информации о работе устройства.
Известно устройство для измерения глубины спуска объекта при спускоподъемных операциях в скважине, содержащее лебедку с барабаном, на котором расположен гибкий орган, блок перемещения гибкого органа, состоящего из датчика перемещения гибкого органа и измерения силы его натяжения. Устройство содержит также усилитель, блок питания, контроллер, первый вход-выход которого соединен с входом-выходом аналого-цифрового преобразователя, блок задания предельных значений контролируемых параметров, выход которого соединен с входом-выходом контроллера. Контроллер соединен с блоком индикации, блоком световой и звуковой сигнализации (А.с. СССР .№ 1544960, МКИ Е21В 47/00, 23.02.1990).
Известное устройство позволяет фиксировать в блоке памяти суммарную информацию о замерах глубины спуска оборудования, инструмента, приборов, расположенных на канате, однако блок измерения и перемещения каната не может быть использован для
МПКЕ21В 19/08
скважин
измерения длины и направления движения безмуфтовых длинномерных труб. Кроме того, устройство сложно в исполнении и не обладает достаточной надежностью в работе.
Наиболее близьшм техническим решением к заявляемой полезной модели является устройство для измерения глубины спуска объекта при спускоподъемных операциях в скважине. Устройство содержит лебедку с барабаном, на котором расположен гибкий орган, усилитель, блок питания, блок измерения перемещения и силы натяжения гибкого органа, контроллер, аналого-цифровой преобразователь, блок задания предельных значений контролируемых параметров, выход которого соединен с входом контроллера, блок световой и звуковой сигнализации и блок индикации. В устройство введены блок коррекции нелинейности датчика измерения силы натяжения гибкого органа, блок тарировочной памяти, переносной блок памяти, искробезопасный блок и табло. Удерживающий механизм выполнен в виде направляющей, один конец которой подвижно связан с лебедкой, а другой конец жестко связан с блоком измерения перемещения и силы натяжения гибкого органа. Один из выходов последнего через искробезопасный блок связан с усилителем, а два других выхода через искробезопасный блок связаны с входами контроллера. Выход усилителя соединен с входом аналого-цифрового преобразователя. Посредством входов-выходов контроллер соединен с аналого-цифровым преобразователем, блоком коррекции нелинейности датчика измерения силы натяжения
гибкого органа, с переносным блоком памяти и с блоком тарировочной памяти. Выходы контроллера соединены с входами блока световой и звуковой сигнализации, блока индикации и через искробезопасный блок с табло. Блок измерения перемещения и силы натяжения гибкого органа состоит из двух элементов, один из которых измеряет силу натяжения, а другой отслеживаает перемещение каната. Блок может быть выполнен в виде подвижных роликов, размещенных на подвижном гибком органе в месте его перегиба, в виде индуктивного датчика с возможностью фиксации его относительно подвижного гибкого органа, а также в виде оптоэлектронного датчика с возможностью фиксации его относительно подвижного гибкого органа. Переносной блок памяти выполнен в виде удаленного устройства, связь с которым осуществляется с помощью проводной линии или радиоканала (Патент РФ № 2168624 от 23.11.1999г., МПК 7 Е21В 47/04, опубл. Бюл. №16 от 10.06.2001г.)
Известное устройство позволяет производить расчет удлинения колонны труб от собственной нагрузки и нагрузки подсоединенного к ней оборудования, повышает точность измерения глубины спуска колонны труб, а также предотвращает аварийные ситуации и повышает безопасность работы за счет измерения силы натяжения труб.
Однако известное устройство имеет ограниченные функциональные возможности и не может быть использовано в установках для ремонта скважин с безмуфтовыми длинномерными трубами (БДТ), так как
(Г .Я ISMSUколичество регистрируемых параметров (глубина спуска и сила натяжения) недостаточно для исключения аварийных ситуаций при ремонте скважин. Выбор параметров технологического процесса для контроля и регистрации, характеризующих работу установки для ремонта скважин с БДТ, определяется в соответствии с «Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности РД 08-200-98 П.З.ЗЛ7. Они включают в себя дополнительно такие параметры, как давление прижима колодок, давление на устье скважины, давление веса легкой и тяжелой труб и т.д. Известное устройство не обеспечивает также расчета такого технологического параметра, как скорость движения трубы. Кроме того, блок измерения перемещения и силы натяжения гибкого органа, выполненный в виде подвижных роликов, размещенных на подвижном гибком органе в месте его перегиба, а также в виде индуктивного или оптоэлектронного датчиков, не может быть использован для измерения длины и направления перемещения безмуфтовой длинномерной трубы.
Задача решаемая полезной моделью - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения регистрации и контроля всех параметров технологического процесса, необходимых для безопасной работы установки для ремонта скважин.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для регистрации параметров установки для ремонта скважин, содержащем блок питания, переносной блок памяти, блок измерения, включающий датчик измерения
перемещения трубы и блок регистрации, содержащий аналого-цифровой преобразователь, блок индикации, световую и звуковую сигнализации, табло и микроконтроллер, первый вход-выход которого соединен с входом -выходом аналого-цифрового преобразователя, а второй выход с блоком индикации. Переносной блок памяти соединен с третьим выходом микроконтроллера, а блок измерения содержит дополнительно три датчика давления нрижима колодок, датчик устьевого давления, датчики давления веса легкой и тяжелой трубы, датчик учета влияния давления насоса гидросистемы работы оборудования (датчик учета моторочасов), датчик давления технологической жидкости, датчик давления натяжения цепи, выходы которых соединены с входом аналого-цифрового преобразователя. Один выход блока индикации соединен со световой и звуковой сигнализацией, а другой - с табло. Устройство снабжено клавиатурой, выход которой соединен с входом блока индикации. В качестве датчика измерения перемещения безмуфтовой длинномерной трубы используют датчик угла поворота, соединенный с блоком питания.
Благодаря тому, что блок измерения устройства включает в себя 3 датчика давления прижима колодок, датчик устьевого давления, датчики давления веса легкой и тяжелой трубы, датчик учета влияния давления насоса гидросистемы работы оборудования (датчик учета моторочасов), датчик давления технологической жидкости, а также датчик угла поворота обеспечивается получение необходимых показателей о проведении
ремонтно-технологических работ на скважине, что позволяет наиболее полно охарактеризовать проведение ремонтных работ на скважине и находящегося в ней оборудования.
Предложенное конструктивное выполнение блока регистрации сигналов обеспечивает прохождение и обработку сигналов из блока измерения, их автоматическую регистрацию, вывод на табло данных о давлении, скорости движения БДТ и перенос данных на внешний компьютер, где
происходит программная обработка информации, что обеспечивает не
только качественную оценку работы ремонтного оборудования на скважине, но и оперативность контроля.
Соединение блока индикации с клавиатурой позволяет оператору выбирать необходимые параметры контроля и осуществлять их просмотр.
Автоматическая регистрация данных, а также наличие световой и звуковой сигнализации, которая срабатывает при достижении предельных значений но глубине спуска оборудования (50мО и давления прижима колодок (140 атм) облегчают оператору контроль за проведением ремонтных работ на скважине и тем самым позволяют исключить опасные работы в зоне движущихся частей.
Благодаря многофункциональности устройства появилась возможность вести прямой контроль за работой установки, повысить достоверность и оперативно установить причины неисправности оборудования. 6
На чертеже представлена функциональная блок-схема заявляемого устройства.
Устройство для регистрации параметров установки для ремонта скважин состоит из блока измерения 1 и блока регистрации сигналов 2, Блок измерения 1 включает в себя три датчика давления прижима колодок 3, датчик давления натяжения цени 4, датчик устьевого давления 5 , датчик давления веса легкой трубы 6, датчик давления веса тяжелой трубы 7, датчик учета влияния давления насоса гидросистемы рабочего оборудования 8 (датчик учета моторочасов) и датчик давления технологической жидкости 9. Датчикидавления 3,4,5,6,7,8,9
подсоединены в соответствующие гидролинии, а их электрические выходы подсоединены к соответствующим входам аналого-цифрового преобразователя 10 блока регистрации 2. В измерительный блок 1 входит также датчик угла поворота 11, установленный на укладывателе барабана с безмуфтовой длинномерной трубой и определяющий перемещение длинномерной безмуфтовой трубы по повороту мерного колеса. Датчик угла поворота 11 представляет собой устройство, для преобразования угла поворота вала датчика в электрические сигналы, пропорциональные синусу и косинусу этого угла. Выход датчика угла поворота 11 соединен с аналого-цифровым преобразователем 10, а вход с блоком питания 12.
Блок регистрации сигналов 2 включает в себя аналого-цифровой преобразователь 10, микроконтроллер 13, таймер 14, блок памяти 15 1
(FLASH-память), блок индикации 16, табло 17, клавиатуру 18, а также световую и звуковую сигнализацию 19. Выходы аналого-цифрового преобразователя 10 соединены с входом миьфоконтроллера 13, Первый выход микроконтроллера 13 соединен с таймером 14, а второй выход микроконтроллера 13 соединен с блоком памяти 15. Третий выход микроконтроллера 13 соединен с входом блока индикации 16, выход которого соединен с входом табло 17 и световой и звуковой сигнализацией 19. Выход клавиатуры 18 подключен к входу блока индикации 16. Выходы датчиков давления 3,4,5,6,7,8,9 и датчика угла поворота 11 присоединены к соответствующим входам аналого-цифрового преобразователя 10, который преобразует аналоговые сигналы с датчиков давления 3,4,5,6,7,8,9 и датчика угла поворота 11 в цифровую форму для обработки микроконтроллером 13. Микроконтроллер 13 (АГ8951КС) осуществляет прием и обработку информации, поступающей с датчиков давления 3,4,5,6,7,8,9 и с датчика угла поворота 11, производит расчет параметра скорости движения трубы и записывает информацию с последующим отображением в соответствии с заданной программой в цифровом виде в блоке индикации 16. Преобразование и формирование управляющих воздействий в микроконтроллере 13 осуществляется по программе, заложенной в его внутреннюю память. Оперативная память микроконтроллера 13 хранит значения параметров, полученные в ходе работы устройства. Для исключения аварийных ситуаций при проведении
спускоподъемных операций на скважине в память микроконтроллера 13 заносятся также предельные значения по параметру давления прижима колодок (140атм) и глубине спуска (50м). Микроконтроллер 13 соединен с таймером 14, который обеспечивает запись значения глубины спуска, скорости движения трубы и давления с привязкой к реальному времени. Блок регистрации 2 оснащен последовательным портом 20, через который подключается переносной блок памяти 21 и может быть подключен внешний компьютер 22.
Блок индикации 16 представляет собой устройство, оснащенное микроконтроллером, который осуществляет прием данных от микроконтроллера 13 и вывод их на табло 17. Во внутренней памяти микроконтроллера блока индикации 16 хранятся предельно допустимые значения параметров и коэффициенты их пересчета.
Клавиатура 18 предназначена для выбора оператором параметров для просмотра (скорость/давление), установки реального времени, подачи сигнала переноса информации в переносной блок памяти 21, обнуления глубины, и включает в себя шесть функциональнык кнопок.
Клавиатура 18, световая и звуковая сигнализация 19 и табло 17 установлены на лицевой панели устройства в кабине оператора. Табло 17 представляет собой цифровой дисплей на три строки «Время - Глубина Скорость. Световая сигнализация включает в себя два индикаторных светодиода (Авария красный и предел желтый). Посредством клавиатуры
18 микроконтроллер подает сигналы на управление в блок индикации 16, а из блока индикации 16 сигналы поступают на табло 17, где происходит отображение выбранного параметра индикации.
Блок регистрации 2 устройства выполнен в отдельном герметичном корпусе в виде вторичного прибора и крепится в кабине оператора на стенке кабины. Датчики давления 3,4,5,6,7,8, 9 расположены снизу под лицевой панелью устройства.
Устройство работает следующим образом.
Во время проведения ремонтных работ сигналы с датчиков давления 3,4,5,6,7,8,9 и датчика угла поворота 11 поступают на входы аналогоцифрового преобразователя 10, который преобразует их в цифровую форму для обработки микроконтроллером 13. Микроконтроллер 13 работает по программе, заложенной в его блоке памяти. Параметры, полученные в ходе работы устройства, записываются в реальном времени с использованием параметров времени и таймера 14 в блок индикации 16 и выводятся на табло 17.
При достижении предельных значений глубины спуска (сигнал с датчика угла поворота 11) и давления прижима колодок (сигнал с датчика 3) микроконтроллер 13 формирует управляющий сигнал для включения световой и звуковой сигнализации 19. В качестве световой и звуковой сигнализации 19 используются светодиодные индикаторы и сирена со схемой управления. При поступлении сигнала с микроконтроллера 13 о v достижении предельньж значений в модуль индикации 16 светодиодные индикаторы зажигаются, а сирена выдает звуковой сигнал. Вся информация о параметрах технологического процесса при проведении ремонта скважин записывается в реальном масштабе времени в блок памяти 15 (FLASH-память) с энергонезависимым питанием и может сохраняться сколь угодно долго после отключения напряжения питания. Для переноса информации из устройства к нему подключается переносной блок памяти 21. При этом информация из памяти микроконтроллера 13 записывается в переносной блок памяти 21, который можно доставлять к другому компьютеру 22. Алгоритм взаимодействия микроконтроллера с блоками. 1 .Взаимодействие микроконтроллера с аналого-цифровым преобразователем: Взаимодействие происходит через промежутки времени, определяемые внутренним таймером микроконтроллера. а)первый такт - по последовательному каналу микроконтроллер задает номер канала аналого-цифрового преобразователя для считывания; б)второй такт - аналого-цифровой преобразователь передает информацию заранее указанного канала; в) преобразование полученных данных в соответствие с коэффициентами и формулами пересчета в физические единицы; г) проверка на попадание в допустимый диапазон;
д) запись данных в оперативную память; 2. Взаимодействие микроконтроллера с таймером:
а)прерывание от таймера с частотой одна секунда для регистрации;
б)считывание реального времени;
в)перенос данных из оперативной памяти во Flash-память с привязкой к реальному времени.
3.Взаимодействие микроконтроллера с блоком индикации:
а)передача микроконтроллером данных для вывода на индикаторы;
б)передача микроконтроллером сигналов для включения (отключения) звуковой и световой сигнализации;
в)передача микроконтроллером сигнала для считывания из Flash-памяти блока индикации коэффициентов пересчета;
г)считывание коэффициентов;
д)передача блоком индикации сигнала установки нового реального времени и его значение;
4.Взаимодействие микроконтроллера с переносным блоком памяти
а)определение микроконтроллером наличия переносного блока памяти
б)копирование информации из Flash-памяти микроконтроллера во Flashпамять переносного блока памяти.
Вся полученная информация о работе установки для ремонта скважин посредством переносного блока памяти может быть выведена на компьютер, где с помощью заданной программы осуществляется
построение и просмотр графиков давлений, поиск заданных значений величин, просмотр информации о количестве спуско-подъемов, построение протоколов работы установки.
1.Заявленное устройство для регистрации и контроля параметров установки для ремонта скважин обеснечивает расширение функциональных возможностей по сравнению с известными аналогами, так как оно впервые обеспечивает одновременно:
-запись технологических показателей давления прижима колодок, давления технологической жидкости, давления натяжения цепи, устьевого давления, давления веса легкой и тяжелой трубы, учета моторочасов;
расчет параметров глубины спуска-подъема и скорости движения трубы;
учет реального времени;
вывод на индикаторное табло времени, глубины спуска-подъема и скорости движения трубы;
контроль достижения и превышения предельных значений глубины погружения и давления прижима колодок БДТ.
Устройство имеет 25 каналов для записи необходимых технологических параметров, а время работы устройства рассчитано на 12 часов непрерывной работы. При необходимости количество параметров и время непрерывной работы устройства могут быть увеличены.
13
Claims (1)
- Устройство для регистрации параметров установки для ремонта скважин, содержащее блок питания, переносной блок памяти, блок измерения, включающий датчик измерения перемещения трубы и блок регистрации, включающий аналого-цифровой преобразователь, световую и звуковую сигнализацию, блок индикации, табло и микроконтроллер, выходы которого соединены с таймером и блоком памяти, причем датчик измерения перемещения трубы соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с входом-выходом микроконтроллера, а выходы микроконтроллера соединены с блоком индикации и переносным блоком памяти, отличающееся тем, что оно содержит клавиатуру, вход которой соединен с блоком индикации, причем один выход блока индикации соединен со световой и звуковой сигнализацией, а другой выход блока индикации соединен с табло, при этом блок измерения дополнительно включает в себя датчик устьевого давления, датчики давления прижима колодок, датчики давления веса легкой и тяжелой трубы, датчик давления технологической жидкости, датчик давления натяжения цепи, датчик учета моторочасов, выходы которых соединены с входом аналого-цифрового преобразователя, а в качестве датчика измерения перемещения трубы используют датчик угла поворота, соединенный с блоком питания.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002124366/20U RU29741U1 (ru) | 2002-09-17 | 2002-09-17 | Устройство для регистрации параметров установки для ремонта скважин |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002124366/20U RU29741U1 (ru) | 2002-09-17 | 2002-09-17 | Устройство для регистрации параметров установки для ремонта скважин |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU29741U1 true RU29741U1 (ru) | 2003-05-27 |
Family
ID=35869941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002124366/20U RU29741U1 (ru) | 2002-09-17 | 2002-09-17 | Устройство для регистрации параметров установки для ремонта скважин |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU29741U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2599816C2 (ru) * | 2010-10-27 | 2016-10-20 | Ки Энерджи Сервисиз, Ллк | Способ оценки данных датчиков от установки для ремонта скважин |
RU2774292C1 (ru) * | 2020-02-25 | 2022-06-16 | Общество с ограниченной ответственностью "РГМ-Нефть-Газ-Сервис" | Комплекс измерительно-регистрирующий для колтюбинговых установок |
-
2002
- 2002-09-17 RU RU2002124366/20U patent/RU29741U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2599816C2 (ru) * | 2010-10-27 | 2016-10-20 | Ки Энерджи Сервисиз, Ллк | Способ оценки данных датчиков от установки для ремонта скважин |
RU2774292C1 (ru) * | 2020-02-25 | 2022-06-16 | Общество с ограниченной ответственностью "РГМ-Нефть-Газ-Сервис" | Комплекс измерительно-регистрирующий для колтюбинговых установок |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4610005A (en) | Video borehole depth measuring system | |
CN104295288A (zh) | 石油钻井井深测量系统及方法 | |
CN205861281U (zh) | 仪表现场校准系统 | |
CN101670965A (zh) | 电梯平衡系数的检测方法 | |
CN104807431A (zh) | 一种井下巷道收敛变形连续监测装置 | |
CN101935737B (zh) | 氧枪高度及氧枪钢丝绳松紧一体化检测装置 | |
CN101774509A (zh) | 自动控制物体与地面距离的系统及其控制方法 | |
RU29741U1 (ru) | Устройство для регистрации параметров установки для ремонта скважин | |
CN106185629B (zh) | 一种履带起重机吊钩高度检测系统及其实现方法 | |
KR20070099815A (ko) | 타워 크레인의 위험 감지 경보 방법 및 그 장치 | |
RU204621U1 (ru) | Устройство фиксации энкодера к мерному ролику, выполняющего операции измерения длинномерных тел | |
CN201343376Y (zh) | 桥式起重机钢绳掉道监视器 | |
US4321836A (en) | Ton-mile recorder | |
RU2753907C1 (ru) | Способ измерения длины колонны труб, спускаемых в скважину, и устройство для его осуществления | |
RU2209307C1 (ru) | Устройство для измерения длины колонны труб | |
CN210393547U (zh) | 一种井下管柱负荷显示和超限紧急制动装置 | |
RU2168624C1 (ru) | Устройство для измерения глубины спуска объекта при спускоподъемных операциях в скважине | |
CN219045953U (zh) | 一种方便使用的裂缝动态监测检测设备 | |
KR100623416B1 (ko) | 연성관의 변형량 측정장치 | |
GB2057694A (en) | Drilling rig monitoring system | |
CN205778836U (zh) | 高压密闭测井井下仪器位置感应系统和感应装置 | |
RU23913U1 (ru) | Устройство для измерения параметров спуско-подъемных операций | |
RU2708340C2 (ru) | Способ контроля целостности берегозащитного сооружения и устройство для его осуществления | |
RU2670467C1 (ru) | Система автоматического контроля долива бурового раствора в скважину | |
CN210375000U (zh) | 一种液压锚绞机锚链长度测量装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC1K | Assignment of utility model |
Effective date: 20051014 |
|
ND1K | Extending utility model patent duration | ||
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20080918 |