SU564407A1 - Устройство дл определени обрыва бурильной колонны - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технике контрол  режимов буре1ш .

Известно устройство дл  определе ш  аварийной ситуации, включающее датчики веса и механической скорости бурени  .

Наибопее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  устройство дл  определени  обрыва бурильной колонны в процессе бурени , содержащее датчики веса и механической скорости бурени  и блок индикации L2..

С целью повышени  точности определени  обрыва бурильной колонны устройство снабжено генератором имнульсов, пороговыми схемами, счетчиками и триггерами, причем : выходы датчиков веса, механической скорости бурени  и генератора импульсов подключены через ключи к пороговым схемам, первые входы которых непосредственно, а вторые - через элементы И, соединенные с ген ратором импульсов, подключег-гы к счетчикам св занным посредством дешифраторов с едиННЧ1Ш1МИ входами триггеров, подключенньтх через выходной дешифратор к блоку индикации .

На чертеже изображена функциональна  схема предложенного устройства.

Устройство содержит датчик 1 веса, датчик 2 меха1шческой скорости бурени , генератор 3 импульсов, ключевые схемы 4 и 5, блок 6 задани  порога, пороговые схемы 7 и 8, счетчики 9 и 1О, элементы И 11 и I2 дешифраторы 13-15, триггеры 16 и 17 и блок 18 индикации. Схема кроме того включает входную клемму 19 задани  порога механической скорости, входную клемму 2О дл  ввода заданного значени  веса G- на крюке.

Claims (2)

1. Генератор 3 соединен с управл ющими входами ключевых схем 4 и 5, вторые входы которых к датчикам 1 и 2, а также со входами элементов И 11, 12, Выходы ключевых Схем соединены с первыми входами пороговых схем 7 и .8. Вторые входы послених подключены у схемы 7 - к клемме 19, у схемы 8 - через блок 6 задани  порога к клемме 20. Выходы пороговых схем св заз1ы с инвертирующими входами элементов И и с первыми входами счетчиков 9 и Ю, вторые входы которых подключены к выхода элементов И. Счетчики 9 и 10 через дешиф раторы 13 и 14 соединены с единичными входами триггеров 16 и 17, Выходы этих триггеров св заны с дешифратором 15, а выходы последнего с блоком 18 индикации. Устройство работает следующим образом. Генератор 3 импульсов через заданные промежутки времени включает ключевые схе мы 4 и 5, в результате чего сигналы с дат чиков 1 и 2 поступают на входы пороговых Схем 7 и 8. Схема 7 срабатывает при падении текущей механической скорости бурени  ниже порогового уровн : .Порогова  схема 8 срабатывает при снижении текущего веса на крюке, поступающего с датчика веса 1, 1шже порогового уровн : т птП Величина порогового уровн  Q. получаетс  в блоке 6 путем умножени  заданного бурил щиком веса Q на крюке на некоторый коэффициент k 1 ч завис щий о.т точности работы регул тора весг на крюке: Q k-(.:. ,, Г При этом блок 6 задани  порога может быть реализован, например, в виде делител  напр жени . Как только сигнал с датчика 1 веса или датчика 2 скорости бурени  упадет ниже порогового уровн  схемы 8, в счетчик 1О зан ситс  единица. Если после занесегш  единицы в Счетчик 1 О при следующем опросе даг чика 1 порогова  схема 8 не срабатывает, то импульс геиера1Х)ра 3, пройд  через элемэнт И 12 сбрасывает счетчик 10 в нулево состо ние. Это необходимо дл  того, чтобы исключить возможность по влени  сигнала о наличии аварийпой ситуации при кратковременных случайных изменега1 х показаний дат чика 1. В случае, если в счетчик 10 поступает подр д некоторое число импульсов, равное числу, на которое настроен дешифратор 14, то на единичный вход тгпп-гера 17 поступает импульс, свидетельствующий об устойчивом снижении контролируемого параметра веса на крюке ( или скорости бурени ) ниже поргового, допустимого значени . Состо ни  триггеров 16 и 17 дешифруютс  схемой 5, с выходов которой сигналы поступают на блок индикации 18. Возможные состо ни  триггеров 16 и 17 приведе 1Ы в таблице. Cocfo ниe, соответствующее первому стоп цу таблицы, свидетельствует об отсутствии проходки к резком снижении веса на крюке, что имеет место при обрыве раст нутой части бурильной колонны. Соответствующий сигнал фиксируетс  блоком индикации 18. Состо ние, соответствующее второму столбцу таблицы, не может иметь место на практике , так как при падении веса на крюке ниже порогового уровн  Q Q ft должно соблюдатьс  условие V п Р использовании пассивного метода поддержани  заданного веса Cf на крюке с помощью тормоза лебедки падение веса на крюке ниже порогового значени  приводит к тому, что механическа  скорость становитс  близкой к нулю, а при активном методе поддержани  веса на крюке бурильна  коло1ша автоматически поднимаетс  вверх, в результате чего получаетс  отрицательна  скорость бурени , Трет(,ему столбцу таблицы соответствует наличие веса на крюке в пределах нормы и отсутствие проходки. Здесь имеет место обрыв колонны в районе ут желенных бурильных труб. Последнему столбцу таблицы соответствует нормальный режим работы буровой установки . Использование данного изобретени  позвол ет автоматически с высокой точностью обнаруживать момент обрыва бурильной колонны , а это предотвращает развитие аварийной ситуации и способствует ликвидации ее последствий с меньшими затратами. Формула изобретени  Устройство дл  определени  обрыва бурильг: ной колонны в процессе бурени , содержащее датчики веса и мехазтческой скорости бурени  и блок индикации, отличающеес  тем, что, с целью пбвыщени  точности определе1ш , оно снабжено генератором импульсов , пороговыми схемами, счетчиками и триггерами, причем выходы датчиков ведд, механической скорости бурени  и, генератора импульсов подключены через ключи к пороговым Схемам, первые входы которых непосредственно , а вторые - через элементы И, соединенные с генератором импульсов, подключены к счетчикам, св занным посредством дешифраторов с единичными входами триггеров , подключенных через выходной дешифратор к блоку индикации. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1,Шацов Н. И. и др. Бурение нефт ных и газовых скважин. М., Недра , 1961, . 126.
2. 2.Патент США №2967 994, кл. 324-38, 1960.

   IS

   18

   И