SU567807A1 - Способ определени веса бурового инструмента - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕСА БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА

1

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  намерени  веса бурового инструмента и осево нагрузки на долото в процессе бурени  нефт ных и газовых скважин,

Известен способ измерени  веса бурового инструмента с помощью силоизмерительных преобразователей, установленных на буровом крюке или вертпюге, позвол ющий непосредственно измер ть R&J fjypoBoro инструмента l.

Трудоемкость изготовлени  специальных преобразователей значительной грузоподъемности и габаритов, сложность их замены и недостаточно надежна  св зь преобразовате- п  с показывающим прибором - все это преп тствует использованию данного способа в буровой практике.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ определени  веса бурового ннструмента путем измерени  нат жени  не подвижного конца талевого каната 2J.

Однако при одном   том же значении веса инструмента, т. е. при одной и той же компоновке буровой колонны, силовоспринимающий преобразователь, установленный на неподвижной ветви талевого каната, выдает различные значени  выходного сигнала в зависимости от направленности движени  инструмента. Относительна  разница между значени ми выходного сигнала, вшдаваемыми измерительным преобразователем в состо нии поко  и значени ми, выдаваемыми при спуске и подъеме бурового инструмента, имеет прежде всего различны знаки, а в свою очередь при пересчете к приведенной погрешности измерений измен етс  в широком диапазоне от 6,5% до 23% Это происходит в сипу вли ни  КПД талевой системы на перераспределение нат жений в самом талевом блоке и в неподвижном конце талевого каната, что снижает точность измерений и искажает динамчку процессов бурени .

Цель изобретени  - повышение точности определени  веса инструмента за счет введени  поправки в измер ем ю величину нат жени  каната при движении инструмент.

Цель достигаетс  тем, что определ ют направление движени  инсгрумотгта, п 5ipc бурового инструмента вычисл ют по формуле: Пм(-П где Р - усилие нат жени  неподвижного конца талевого каната; Т1 - число струн каната, несущих талевый ок; т| КПД одного вращающегос  ролш 1|д5 КПД последнего ролика кронб ок {под неподвижным ЕОШХОМ талев го каната)} А - коэффициент, определ емый направлением движени  инструмента равный при спуске инструмента 1, а при подъеме д / На чертеже изображена блок-схема, по  н юща  предлагаемый способ. Способ заключаетс  в следующем, По усилию Р нат жени  неподвижного конца талевого каната вес Q бурового инструмента определ етс  как произведение этого усили  на число И струн, несущих талевой блок: Q P-tt Однако эта формула справедлива лишь при условии, когда талева  система буровой установки находитс  в состо нии поко  В зависимости от направлени  движени  инструмента нат жени  неподвижного конца талевого каната описываютс  уравнени ми: ( ,v( при спуске ( 1-11 ) при подъеме м(Г дД V Анализ уравнений (1), (2) н{3) позво л ет сделать вьгооды о значительном вли нии динамики талевого блока на определение нат жени  неподвижного конца каната и веса бурового инструмента. Чтобы исключить это вли ние, считаем что усилие нат жени  неподвижного конца каната в покое и при спуске св заны соот ношением: .-К. (4) Поставив в уравнение (4) значени  из ура нений (1) и (2), получим: (-n а при подъеме соответственно: Р.-К, ПдО-П) 11(-)--Ц)Т 74 Выделив общую часть выражений (5) и (7), получим: т1Т1йИ-7{) Относительна  разница между значени ми К- И К составит: 1 П Использу  полученные выражени  (8) и ( 9) в анализиру  технологическае операции процесса бурени , можно сформулировать основной вывод о Том, что дл  определени  истинного значени  веса бурового инструмента по нат жению неподвижного конца талевого каната необходимо корректировать измеренные нат жени  перед последующим отображением измер емой величины в зависимости от признака движени  инструмента по алгоритму: ) коэффициент, определ емый направлением движени  равный при спуске 1, а при подъеме Введение поправки в измер емую величину повышает точность контрол  веса бурового инструмента. На чертеже изображено устройство дл  реализации предлагаемого способа. Устройство включает первичный измерительный преобразователь 1 веса бурового инструмента, блок 2 коррекции выходного сигнала, показывающий прибор 3 и формирователь сигналов 4 о направлении движени  бурового инструмента. Устройство работает следующим образом. При движении бурового инструмента вниз формирователь сигналов 4 о направлении движени  бурового инструмента выдает управл ющий сигнал, по которому блок 2 коррекции выходного сигнала осуществл ет деление текущих значений сигнала от первичного измерительного преобразовател  1 ве са бурового инструмента на требуемый коэффициент К, а при наличии сигнала о подъеме инструмента блок 2 коррекции выходного сигнала осуществл ет умножение сигнала от первичного измерительного преобразовател  веса инструмента на коэффициент К2.