SU1573149A1 - Device for checking rotation speed of turbodrill - Google Patents

Device for checking rotation speed of turbodrill Download PDF

Info

Publication number
SU1573149A1
SU1573149A1 SU884490136A SU4490136A SU1573149A1 SU 1573149 A1 SU1573149 A1 SU 1573149A1 SU 884490136 A SU884490136 A SU 884490136A SU 4490136 A SU4490136 A SU 4490136A SU 1573149 A1 SU1573149 A1 SU 1573149A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
inputs
register
averaging
input
Prior art date
Application number
SU884490136A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Борисович Штейнман
Леонид Феликсович Крайзман
Original Assignee
Южное Отделение Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Геофизических Методов Разведки
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Южное Отделение Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Геофизических Методов Разведки filed Critical Южное Отделение Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Геофизических Методов Разведки
Priority to SU884490136A priority Critical patent/SU1573149A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1573149A1 publication Critical patent/SU1573149A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к технологии исследовани  скважин в процессе бурени  и позвол ет повысить точность определени  частоты вращени  вала турбобура. Пор док работы в устройстве обеспечивают четыре триггера 1,2,4 и 19, распределитель сигналов 3, генератор 5, два элемента И 6 и 7, а также счетчики 8,9 заданного минимального интервала осреднени . Фактический временной интервал осреднени  фиксируютс  регистрами (Р) 10,11. За это врем  число импульсов с таходатчика фиксируютс  в Р 12-14 значащей части. Результат делени  этих двух сигналов на выходе делителей 20-22 пропорционален частоте вращени  турбобура, котора  фиксируетс  Р 23-25 и через дешифратор поступает на индикатор. Дл  увеличени  точности измерени  и приведени  в соответствие числа оборотов турбобура с числом импульсов таходатчика примен ют Р 15-18 дополнительных младших нулевых разр дов. 1 ил.The invention relates to the technology of researching wells during drilling and improves the accuracy of determining the frequency of rotation of a turbo-drill shaft. The order of operation in the device is provided by four triggers 1,2,4 and 19, signal distributor 3, generator 5, two elements 6 and 7, as well as counters 8.9 of the specified minimum interval of averaging. The actual averaging time interval is fixed by registers (P) 10,11. During this time, the number of pulses from the tachometer is recorded in the P 12-14 significant part. The result of dividing these two signals at the output of dividers 20-22 is proportional to the frequency of rotation of the turbo-drill, which is fixed by P 23-25 and through the decoder enters the indicator. To increase the accuracy of measurement and to adjust the revolutions of the turbo-drill with the number of pulses of the tachometer, P 15-18 additional lower zero bits are used. 1 il.

Description

елate

slsl

гоgo

Јь СОСО CO

Изобретение относитс  к технологическим исследовани м скважин в процессе бурени  и может быть использовано дл  получени  информации, полезной дл  прогноза состо ни  бурового оборудовани  и оптимизации режима бурени .The invention relates to a process test of wells during drilling and can be used to obtain information useful for predicting the state of the drilling equipment and optimizing the drilling mode.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  частоты Вращени  вала турбобура.The aim of the invention is to improve the accuracy of determining the frequency of rotation of the shaft of a turbo-drill.

На чертеже приведена функциональна  схема устройства контрол  частоты вращени  турбобура, Основной рлок - блок выделени  фактического интервала осреднени  содержит первый триггер 1 выделени  первой и последней метки фактического интервала осреднени , второй триггер 2 выделени  изданного минимального интервала осреднени , распределитель 3 сигналов, (Содержащий два двухвходовых элемен- ta И, третий триггер 4 блокировки Частоты считывани  числа меток, ге- Йератор 5 частоты считывани  и секционных импульсов, два элемента И 6 и 7, а также двухразр дные двоич- йо-дес тичные счетчики 8 и 9 заданного минимального интервала осреднени . В устройство вход т также регистры 10 и 11 фактического интервала бсреднени , дополненный регистр чис- ria меток, содержащий регистры 12-14 Значащей части, регистры 15-18 до- йолнительных младших нулевых разр дов и четвертый триггер 19 окончани  вычитани , делители 20-22, а также регистры 23-25 частоты вращени  турбобура .The drawing shows a functional diagram of a turbodrill speed control device. The main roll - a block for selecting the actual averaging interval contains the first trigger 1 for selecting the first and last mark of the actual averaging interval, the second trigger 2 for allocating the published minimum averaging interval, the distributor for 3 signals (containing two two-input elements - ta And, the third trigger 4 blocking The reading frequency of the number of tags, the Heather 5 reading frequency and sectional pulses, two elements And 6 and 7, as well as two binary binary decimal counters 8 and 9 of the specified minimum averaging interval. The device also includes the registers 10 and 11 of the actual interval of the averaging, augmented register of the number of tags containing registers 12-14 of the significant part, registers 15-18 to - Additional low-order zero bits and fourth trigger of the 19 subtraction end, dividers 20-22, as well as the rotation speed register 23-25 of the turbo-drill.

В устройстве выход таходатчика (не показан) соединен с первым и вторым входами распределител  3 сигналов , а также с первыми входами регистров 12-14 значащей части, первый выход распределител  3 сигналов подключен к S-входу первого триггера 1, а пр мой и инверсный выходы второго триггера 2 соединены с третьим и четвертым входами распределител  3 сиг- Налов, второй выход которого подключен к R-входам первого 1 и третьего 4 триггеров. Пр мой выход первого 1-риггера 1 и первый выход генератора Д соединены соответственно с первым И вторым входами первого элемента И 6, выход которого подключен к вхо- йам счетчиков 8 и 9 заданного минимального интервала осреднени  и регистров 10 и 11 фактического интервала осредени  Выгоды счетчиков 8In the device, the output of a tachometer (not shown) is connected to the first and second inputs of the 3 signal distributor, as well as to the first inputs of registers 12-14 of the significant part, the first output of the 3 signal distributor is connected to the S input of the first trigger 1, and the direct and inverse outputs the second trigger 2 is connected to the third and fourth inputs of the 3 sig nal distributor, the second output of which is connected to the R inputs of the first 1 and third 4 flip-flops. The direct output of the first 1-rigger 1 and the first output of the generator D are connected respectively to the first and second inputs of the first element 6, the output of which is connected to the inputs of counters 8 and 9 of a predetermined minimum averaging interval and registers 10 and 11 of the actual averaging interval eight

и 9 и регистров 12-14 значащей части соединены c.R-входами соответственно второго 2 и четвертого 19 триггеров , а выходы регистров 10 и 11 фактического интервала осреднени  - с первыми входами делителей 20-22. Инверсный выход третьего 4 и пр мой выход четвертого 19 триггеров, аand 9 and registers 12-14 of the significant part are connected by c.R-inputs of the second 2 and fourth 19 flip-flops respectively, and the outputs of the registers 10 and 11 of the actual averaging interval are connected with the first inputs of the dividers 20-22. Inverse output of the third 4 and direct output of the fourth 19 triggers, and

также второй выход генератора 5 соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами второго элемента И 7, выход которого подключен к вторым входам делителей 20-22 и кalso the second output of the generator 5 is connected respectively to the first, second and third inputs of the second element And 7, the output of which is connected to the second inputs of dividers 20-22 and to

5 входам регистров 15-18 дополнительных младших нулевых разр дов, выход которого соединен с вторыми входами регистров 12-14 значащей части. Выходы делителей 20-22 через регистры 23-255 inputs of registers 15-18 additional low-order zero bits, the output of which is connected to the second inputs of registers 12-14 significant part. The outputs of the dividers 20-22 through registers 23-25

Q частоты вращени  турбобура и дешифратор подключены к индикатору (не указан).The turbo-drill rotational frequency Q and the decoder are connected to an indicator (not specified).

Сущность изобретени  состоит в том, что автоматически осуществл ет7The essence of the invention is that it automatically implements 7

5 с  усреднение числа оборотов за определенный интервал времени с учетом последнего приход щего тахоимпульса. Полученное усредненное число оборотов турбобура может быть использовано5 sec is the averaging of the number of revolutions over a certain time interval, taking into account the last incoming tachy pulse. The resulting average speed of a turbo-drill can be used

Q дл  целей управлени , поскольку отражает реальный процесс бурени , а не флуктуации в нем. Интервал усреднени  выбираетс , исход  из характераQ for control purposes, as it reflects the actual process of drilling, and not fluctuations in it. The averaging interval is chosen based on the nature of

разреза скважины опытным путем. Необходимость усреднени , а не получени well cuts empirically. The need for averaging, rather than getting

мгновенных отсчетов объ сн етс  тем, что каждый конкретный отсчет может быть в значительной степени случаен, например, при прижатии или отрыве долота от забо , т.е. каждое отдельное значение числа оборотов может не соответствовать ни плотности пород , проходимых в скважине, ни техническому состо нию долота или турбобура . Выбор интервала осреднени instant readings is explained by the fact that each specific readout can be largely random, for example, when the bit is pressed or detached from the bottom, i.e. Each individual value of the number of revolutions may not correspond either to the density of rocks traversed in the well, or to the technical condition of the bit or turbo-drill. Selection of averaging interval

45 осуществл етс , исход  из задаваемой разрешающей способности способа исследовани , из строени  скважины, из литологических характеристик пород и тогда измеренное усредненное чис50 ло оборотов  вл етс  реальным отражением режима бурени  и технического состо ни  породоразрушающего инструмента .45 is carried out, based on the resolution of the research method, from the well structure, from the lithological characteristics of the rocks, and then the measured average speed is a real reflection of the drilling mode and the technical condition of the rock demolishing tool.

Устройство работает следующим об55 разом.The device works the next time.

В исходном состо нии все элементы устройства устанавливаютс  в следующие положени ; первый триггер 1, счетччхи 8 и 9, регистры 10 и 11,In the initial state, all elements of the device are set to the following positions; first trigger 1, counting 8 and 9, registers 10 and 11,

00

15-18, 12-14, 23-25 и делители 20-22 устанавливаютс  в нулевое состо ние. Второй 2, третий 4 и четвертый 19 триггера устанавливаютс  в единичное состо ние.15-18, 12-14, 23-25 and dividers 20-22 are set to the zero state. The second 2, third 4, and fourth 19 flip-flops are set to one.

Цикл работы устройства начинаетс  с приходом первой метки в виде положительного перепада напр жени  с та- ходатчика. Кажда  така  метка  вл - етс  сигналом о совершении турбогенератором стандартного числа оборотов 20. Цикл должен завершитьс  по истечении минимального стандартного интервала времени осреднени  (100 с) с приходом очер.едной метки, принимаемой за последнюю. Перва  метка через распределитель из сигналов поступает на S-вход первого триггера 1, устаThe operation cycle of the device starts with the arrival of the first label in the form of a positive voltage drop from the sensor. Each tag is a signal that the turbo-generator has performed a standard speed of 20. The cycle must end after the minimum standard time interval for averaging (100 s) with the arrival of the black mark taken over the last one. The first label through the distributor of the signals fed to the S-input of the first trigger 1, mouth

навлива  его в единичное состо ние, после чего через первый элемент И 6 с первого выхода генератора 5 начинают поступать секундные импульсы на счетчики 8 и 9, заданного минимальноpouring it into the unit state, after which the second pulses of the first output of the generator 5 begin to receive second impulses to the counters 8 and 9, the minimum specified

го интервала осреднени , и в регист- ры 10 и 11 фактического интервала осреднени . Через 100 с счетчики 8 и 9, построенные на базе двоично-дес тичных счетчиков, выдают импульс отрицательного перепада напр жени , поступающий на R-вход второго триггера 2. При этом второй триггер 2 измен ет свое состо ние на нулевое, что, однако не приводит к изменению состо ни  первого триггера 1, потому что в отсутствие метки на его установочные входы с распределител  3 сигналов поступают одинаковые положительные потенциалы напр жени , т.е. регистры 10 и 11 продолжают счет секундных импульсов. С приходом очередной (принимаемой за последнюю) метки на R-вход первого триггера 1 поступает отрицательный перепад напр жени , перевод щий его в нулевое состо ние, при котором вентиль, первый элемент И 6 прекращают поступление секундных импульсов в регистры 10 и 11 фактического интервала осреднени . Одновременно тот же отрицатель ный перепад на R-входе третьего триггера 4 измен ет его состо ние на нулевое и частота считывани  (например 100 кГц) со второго выхода генератора 5 через второй элемент И 7 посту- пает на вычитающий вход регистров 12-19 числа меток и одновременно на вторые входы делителей 2.0-22. Поступление считывающих импульсов на делиaveraging interval, and in registers 10 and 11 of the actual averaging interval. After 100 seconds, counters 8 and 9, built on the basis of binary-decimal counters, produce a pulse of negative voltage drop, which arrives at the R input of the second trigger 2. The second trigger 2 changes its state to zero, which, however, does not leads to a change in the state of the first trigger 1, because, in the absence of a label, the same positive voltage potentials, i.e. registers 10 and 11 continue counting second pulses. With the arrival of the next (taken for the last) label, the R input of the first trigger 1 receives a negative voltage drop, which translates it into the zero state, in which the valve, the first element And 6 stop the flow of second pulses to the registers 10 and 11 of the actual averaging interval . At the same time, the same negative differential at the R input of the third flip-flop 4 changes its state to zero and the read frequency (for example, 100 kHz) from the second generator output 5 through the second element And 7 enters the subtracting input of registers 12-19 of the number of marks and simultaneously to the second inputs of dividers 2.0-22. Receipt reading pulses

с with

5 five

00

5 0 с Q 0 ,- 5 0 with Q 0, -

4949

тели 20-22 продолжаетс  до тех пор, пока полностью не вычитаетс  содержи мое регистров 15-18 и 12-14. В этом случае четвертый триггер 19 измен ет свое состо ние на нулевое и запирает второй элемент И 7. Таким образом , на делители 20-22 поступает число импульсов, равное числу, записанному в значащей части регистров 12-14, умноженному на 10 , где п - число дополнительных младших разр дов (15-18). На первые установочные входы делителей 20--22 подаютс  коды, соответствующие зафиксированным в регистрах 10 и 11 значени м фактических интервалов осреднени . Деление осуществл етс  следующим образом. Счетчики делителей 20 и 21 работают в режиме вычитани , поэтому из общего числа вычитающих импульсов N на выход приходит только m импульсов, где m Tables 20–22 continue until the registers 15–18 and 12–14 are completely subtracted. In this case, the fourth trigger 19 changes its state to zero and locks the second element AND 7. Thus, dividers 20-22 receive the number of pulses equal to the number written in the significant part of the registers 12-14 multiplied by 10, where n - the number of additional minor bits (15-18). The first installation inputs of the dividers 20--22 are supplied with codes corresponding to the values of the actual averaging intervals recorded in registers 10 and 11. The division is carried out as follows. Divisor counters 20 and 21 operate in subtraction mode, so only m pulses are output from the total number of subtractive pulses N, where m

N -, где К - число, переданное изN -, where K is the number transmitted from

К.TO.

регистров 10 и 11 в делители 20-22. В схеме использовано четыре дополнительных младших разр да 15-18 регистров 12-18 числа меток. Два из них использованы дл  того, чтобы при делении подн ть точность до 1%, а два других (вместе со счетчиком 22) - дл  умножени  числа меток на 20, чтобы получить число оборотов. С делителей 20-22 число импульсов, соответствующее числу оборотов в секунду , осредненное за фактический интервал времени, поступает в регистры 23-25 частоты вращени  турбобура, откуда подаетс  через дешифратор на регистрацию или в систему управлени .registers 10 and 11 in dividers 20-22. The scheme used four additional low-order bits 15–18 of registers 12–18 of the number of tags. Two of them were used to raise the accuracy to 1% when dividing, and the other two (together with counter 22) - to multiply the number of marks by 20 to get the number of revolutions. From dividers 20-22, the number of pulses, corresponding to the number of revolutions per second, averaged over the actual time interval, goes to the rotation speed register 23-25 of the turbo-drill, from where it is fed through a decoder to the registration or to the control system.

Положительный эффект изобретени  состоит в том, что за счет повышени  оперативности удаетс  своевременно вли ть на режим бурени , а за счет повышени  точности более качественно оценивать величину этого вли ни . Нар ду с измерением других буровых параметров это позвол ет автоматизировать режим бурени , что может быть как технический эффект с точки зрени  оптимальности бурени , так и экономический эффект, заключающийс  в сокращении сроков и стоимости бурени .The positive effect of the invention is that due to the increased efficiency, it is possible to influence the drilling mode in a timely manner, and due to the increased accuracy, it is better to estimate the magnitude of this effect. Along with the measurement of other drilling parameters, this makes it possible to automate the drilling mode, which can be both a technical effect from the point of view of optimal drilling, and an economic effect consisting in reducing the time and cost of drilling.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство контрол  частоты вращени  турбобура, содержащее таходат- чик и индикатор, отличающе-е с   тем, что, с целью повышени  точности определени  частоты вращени  вала турбобура, устройство снабжено четырьм  триггерами, рас,предели- TeJleM сигналов, генератором, двум  элементами И, счетчиком заданного минимального интервала осреднени , делителем, дешифратором, а также регистрами фактического интервала осреднени , значащей части, дополни- те,г|ьных младших нулевых разр дов и час|тоты вращени  , турбобура, при этом таходатчика соединен с первым и вторым входами распределител  сиг- HajjoB и с первым входом регистра значащей части, первый выход распределител  сигналов подключен к S-входу первого триггера, а пр мой и инверсный выходы второго триггера соединены с третьим и четвертым входами рас- пр делител  сигналов, второй выход которого подключен к R-входам первого и третьего триггеров, пр мой выход первого триггера и первый выход генератора соединены с соответствую10A turbodrill speed control device containing a tachometer and an indicator, characterized in that, in order to improve the accuracy of determining the rotation speed of the turbodrill shaft, the device is equipped with four triggers, ras, TJLM signals, a generator specified minimum interval of averaging, divider, decoder, as well as registers of the actual interval of averaging, meaningful part, add, the additional lower zero bits and rotation frequency, of the turbo-drill, while the tachometer is connected to the first and second inputs of the signal distributor hajojo and with the first input of the register of the significant part, the first output of the signal distributor is connected to the S input of the first trigger, and the direct and inverse outputs of the second trigger are connected to the third and fourth inputs of the signal distributor, the second output which is connected to the R-inputs of the first and third triggers, the direct output of the first trigger and the first output of the generator are connected to the corresponding 10 щими входами первого элемента И, выход которого подключен к входам счетчика заданного минимального интервала осреднени  и регистра фактического интервала осреднени , выходы счетчика заданного минимального интервала осреднени  и регистра значащей части соединены с R-входами второго и четвертого триггеров соответственно , а выход регистра фактического интервала осреднени  - с первым входом делител , инверсный выход третьего и пр мой выход четвертого тригj 5 геров, а также второй выход генератора соединены с соответствующими входами второго элемента И, причем выход второго элемента И подключен к второму входу делител  и к входуThe inputs of the first element And whose output is connected to the inputs of the counter of the specified minimum averaging interval and the register of the actual averaging interval, the outputs of the counter of the specified minimum averaging interval and the register of the significant part are connected to the R inputs of the second and fourth triggers, respectively, and the output of the register of the actual averaging interval is with the first input of the divider, the inverse output of the third and the direct output of the fourth trigger 5 5, and the second output of the generator are connected to the corresponding inputs and the second element And, moreover, the output of the second element And is connected to the second input of the divider and to the input Q регистра дополнительных младших нулевых разр дов, выход которого соединен с вторым входом регистра значащей части, а выход делител  через регистр частоты вращени  турбобура иQ register additional low-order zero bits, the output of which is connected to the second input of the register of the significant part, and the output of the divider through the register of the rotation frequency of the turbo-drill and 25 дешифратор подключен к индикатору.25 the decoder is connected to the indicator.
SU884490136A 1988-09-22 1988-09-22 Device for checking rotation speed of turbodrill SU1573149A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884490136A SU1573149A1 (en) 1988-09-22 1988-09-22 Device for checking rotation speed of turbodrill

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884490136A SU1573149A1 (en) 1988-09-22 1988-09-22 Device for checking rotation speed of turbodrill

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1573149A1 true SU1573149A1 (en) 1990-06-23

Family

ID=21402516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884490136A SU1573149A1 (en) 1988-09-22 1988-09-22 Device for checking rotation speed of turbodrill

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1573149A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109322652A (en) * 2018-12-10 2019-02-12 中国地质大学(武汉) A kind of turbodrill tachometric survey pipe nipple based on nanosystems

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Грачев Ю.В. и Варламов В.П. Автоматический контроль в скважинах при бурении и эксплуатации. - М.: Недра, 1968, с. 243. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109322652A (en) * 2018-12-10 2019-02-12 中国地质大学(武汉) A kind of turbodrill tachometric survey pipe nipple based on nanosystems
CN109322652B (en) * 2018-12-10 2023-09-22 中国地质大学(武汉) Turbine drilling tool rotating speed measuring nipple based on nano system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1573149A1 (en) Device for checking rotation speed of turbodrill
US5440602A (en) Method and device for counting clock pulses for measuring period length
SU1415192A1 (en) Device for measuring fluctuations of shaft rotational speed
JPS6255110B2 (en)
SU1091072A2 (en) Device for measuring angular speed
SU1015305A1 (en) Low rotation frequency digital meter
SU1520589A1 (en) Device for monitoring instability of rotary speed of magnetic disk of storage
SU1117533A1 (en) Device for checking number of revolutions
SU862076A1 (en) Electronic tachometer
SU789856A1 (en) Time interval difference meter
SU1016744A1 (en) Displacement speed meter
SU1171823A1 (en) Device for checking and registering operation of machines
SU949533A1 (en) Device for measuring frequency increments
SU1115074A1 (en) Device for detecting and recording information
SU1310731A1 (en) Device for measuring rotation acceleration
SU1053007A1 (en) Device for measuring angular velocity
SU1136312A1 (en) Shaft angular velocity encoder
SU1493955A1 (en) Digital meter of accelerations of a shaft
SU690341A1 (en) Device for measuring shaft power and acceleration
SU968765A1 (en) Digital device for determining speed and acceleration code
SU1370754A1 (en) Pulse monitoring device
SU1290191A1 (en) Frequency meter
SU1275473A1 (en) Device for calculating rate of parameter change
SU457935A1 (en) Pulse Flux Average Frequency Gauge Meter
SU690405A2 (en) Digital percent frequency meter