SU1286747A1 - Автоматическое устройство дл подачи порошкообразных материалов в скважину - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к буровой технике и позвол ет с высокой точностью дозировать порошкообраз- ньш материал при изготовлении бурового раствора (ВР). Дл  этого на входе и выходе из скважины установлены датчики 1 и 2 объема БР. Сигна- ,лы с них через аналого-цифровые преобразователи (АЦП) 3, 4.поступа- .ют в суммат ор 5, а. с него на вход .ключа 6. На управл ющий вход ключа 6 постзшает сигнал с задатчика 8 , .- времени цикла циркул ции БР в скважине . По истечении этого времени сигнал с сумматора 5 о количестве БР поступит в з ножитель 7. На второй его вход поступает сигнал с датчика 9 плотности БР через последовательно соединенные АЦП 10, тор 11 и масштабирующий блок 12. С умножител  7 сигнал, пропорциональный количеству необходимого ут желител , через элемент 13 сравнени  поступает на исполнительный элемент (ИЭ) 14. Он з равл ет процессом пос S (Л

Description

N)

00

« ч

1286747

дачи ут желител . На второй вход на ИЭ 14 поступает сигнал с датчика элемента 13 поступает через АЦП 19 15 скорости через АЦП 16 и компара- сигнал с датчика 18 веса порошкооб- тор 17, В зависимости от знака изме- разного материалаЛЛри резком изме- нени  скорости ИЭ 14 обеспечивает нении скорости уровн  БР нужную производительность. 1 ил.

Изобретение относитс  к буровой технике, а более конкретно к автоматизации циркул ционного оборудовани  предназначенного дл  приготовлени , подач бурового раствора в циркул ционную систему скважины.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности дозировки порошкообразного материала при изготовлении бурового раствора.

На чертеже изображена схема, автоматического устройства подачи порошкообразных материалов в скважину.

I

Устройство содержит датчик объема

бурового раствора 1, установленный на выходе блока приготовлени  бурового раствора (не показан) - на входе в скважину, датчик объема бурового раствора 2, установленный на выходе из скважины. Выходы указанных датчиков через соответствующие аналого-цифровые преобразователи 3 и 4 подключены к первому и второму входам сумматора 5, выход которого соединен с первым входом ключа 6, выход ключа 6 соединен с первым входом умножител  7« Выход регулируемого задатчика времени 8 соединен с вторым входом ключа 6. Выход датчика плотности бурового раствора 9 через аналого-цифровой преобразователь 10, второй сумматор 11, масштабирующий блок 12 соединен с вторым входом умножител  7, выход которого подключен к первому входу элемента сравнени  13, выход элемента сравнени  13 соединен с первым входом исполнительного элемента 14. Выход датчика скорости изменени  (понижени  или повышени  уровн  бурового раствора 15 через аналого-цифровой преобразователь 16 и компаратор 17 подключен к второму входу исполнительного элемента 14. Датчик веса порошкообраз

ных материалов 18 через аналого-цифровой преобразователь 19 соединен с вторым входом элемента сравнени  13.

Устройство работает следующим образом .

Информаци  с датчиков объема бурового раствора 1 при закачке бурового раствора в циркул ционную систему и с датчика 2, установленного на выходе из скважины, через АЦП 3 и 4 поступает в сумматор 5. В сумматоре эти две величины объема складьшаютс  и оттуда сигнал поступает на вход ключа 6.

: С.регулируемого эадатчика времени 8 сигнал об истечении времени цикла циркул ции бурового раствора поступает на управл ющий вход ключа 6. В состав регулируемого задатчика времени 8, подсчитьшающего врем  цикла циркул ции бурового раствора в скважине , вход т датчики измерени  глубины скважины Hg и производительности насосов QH, а также задатчик внутреннего диаметра труб (d) площади сечени  в затрубном кольцевом пространстве (F( ).

Врем  цикла циркул ции подсчитываетс  по формуле

где tJ5

Б. 5

СКВ

t скб 5

врем , движени  раствора в бурильных трубах от усть  до забо  скважины; врем  движени  раствора от забо  до усть  скважины Н , Ю -.Н.-F,

Ъr

(2)

. По истечении времени цикла,, которое определ етс  в задатчике времени 8, последний посылает сигнал на ключ 6. После этого ключ 6 переда- 45 ет информацию о количестве бурового

раствора с сумматора 5 в умножитель 7.

Регистрируемое значение плотности -rg .-. бурового раствора датчиком 9 через АЦП О подаетс  на вход сумматора , .где вычисл етс  величина рассогласовани  ду между заданньм в сумматоре 11, удельным весом бурового раствора, определ емого технологией бурени  и текущим значе нием плотности

-

ь - ,- Утех

Полученное значение разности йу поступает в масштабирующий блок 12, в котором происходит определение количества ут желител  g, которое следует добавить в 1 м бурового раствора, чтобы повысить его плотность на величину разности й , полученную во втором сумматоре 11

f

Уг

ifyr .Узад

Ь

где у у

а- плотность ут желител  рита).

Величины jf „У и ) задаютс  в масштабирующем блоке перед началом бурени  посредством цифровых задатчи- ков. .

С масштабирующего блока 12 сигнал поступает на з ножитель 7, где определ етс  количество ут желител , необходимого дл  ут желени  всего объема бурового раствора в циркул ционной системе

G. V-g. (4)

умножител  7 сигнал поступает через элемент сравнени  13 на испол40 во снабжено вторыми датчиком объема бурового раствора и сумматором, датчиком плотности бурового раствора, датчиком скорости изменени  уровн  бурового раствора, датчиком веса понительный элемент 14, который управ- рошкообразных материалов, регулируел ет процессом подачи ут желител  из бункера. При этом с датчика веса порошкообразных материалов 18 сигнал через АЦП 19 также поступает на элемент сравнени  13. При равенстве этих двух сигналов исполнительный элемент отключаетс , в результате чего подача барита прекращаетс .

При начавшемс  интенсивном нефте- газопро влении с большим аномально- пластовым давлением флюид из пласта поступает в скважину со значительным напором и тем самым увеличивает скорость восход щего потока, в результа- вьгход регулируемого задатчика време

5

JO

) 5

20

25

те чего резко мен етс  скорость по- вьшгени  уровн  бурового раствора в приемных емкост х. В этот момент (эта ситуаци  называетс  предаварий- ной, так как грозит выбросом бурового раствора из скважины сигнап с датчика скорости изменени  уровн  бурового раствора 15 через АЦП 16 подаетс  на компаратор 17, В К9мпараторе происходит сравнение заданной скорости изменени  уровн  бурового раст- вора в приемных емкост х и текущей, измеренной датчиком 15.

Величина расхождени  сигналов, определ ема  компаратором I7, поступает на второй вход исполнительного элемента 14, который и обеспечивает нужную производительность. Схема привода исполнительного элемента 14 выполнена такип образом, что чем больше пйступает сигнал на него, тем с большей производительностью он работает . По мере уменьшени  сигнала скорость вращени  приводного двигател  уменьшаетс  до нул  и следовательно падает производительность.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   30

   Автоматическое устройство дл  подачи порошкообразных материалов в скважину, содержащее датчик объема бурового раствора, сумматор, ключ,

   умножитель и исполнительный элемент, отличающеес  тем, что, с целью повьшгени  точности дозировки порошкообразного материала при изготовлении бурового раствора, устройство снабжено вторыми датчиком объема бурового раствора и сумматором, датчиком плотности бурового раствора, датчиком скорости изменени  уровн  бурового раствора, датчиком веса порошкообразных материалов, регулируемым задатчиком времени, компаратором, масштабирующим блоком, элементом сравнени  и п тью аналого-цифровыми преобразовател ми, причем выход первого датчика объема бурового раствора через первый аналого-цифровой преобразователь соединен с первым входом первого сумматора, выход второго датчика объема бурового раствора через второй аналого-цифровой преобразователь соединен с вторым входом первого сумматора, выход которого подключен к первому входу ключа.

   512867476

   ни соединен с вторым входом ключа,материала через четвертый аналого- выход которого подключен к первомуцифровой преббразователь соединен с входу умножител , выход датчика плот-вторым входом элемента сравнени , ности бзфового раствора через после-выход которого соединен с первым довательнб соединенные третий анало- 5входом исполнительного элемента, а го-цифровой преобразователь, второйвыход датчика скорости изменени  сумматор и масштабирующий блок сое- гровн  бурового раствора последова- динен с вторым входом умножител ,тельно через п тый аналого-цифровой выход которого соединен с первым вхо-преобразователь и компаратор под- дом элемента сравнени , причем вы- 10ключен к второму входу исполнитель- ход датчика веса порошкообразногоного элемента.