SU595482A1 - Забойное устройство дл измерени осевой нагрузки - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к буровой технике и касаетс  устройств дл  измерени  осевой иагрузки и а долото.

Известно устройство дл  измерени  осевой нагрузки иа долото, содержащее переводник, который в средней части имеет уменьшенный диаметр, и преобразователь механической деформации в электрический сигнал, расположенный во внутреннем проходном сечении указанного иереводиика и установленный между двум  опорными кольцами 11.

Недостаток известного устройства заключаетс  в том, что погрешность нолучаемой информации остаетс  весьма значительной из-за того, что ые учитываетс  вли ние гидродинамического давлени  промывочной жидкости на измерительную часть переводиика.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению  вл етс  устройство дл  измерени  осевой нагрузки, которое содерлсит встроенный в колонну труб упругий элемент, датчики перемеш,ени , расположеииые на указанном элемеите, электронный блок, состо щий из генератора питающего напр жени , блока согласовани , усилител , и регистрирующий ирибор. При проведении измерени  напр жени  сигнал с генератора через блок согласовани  поступает на датчик перемещени , выходной сигнал которого, пропордиоиальный величине полной деформации унругого элемеита , поступает через усплитель на регистрирующий прибор.

Недостатком известного устройства  вл етс  невысока  точность излшренн , так как величина снгнала, снимаемого с выхода датчика перемещений, не пропорциональна истинио-му значению осевой нагрузкн ввиду того, что уиругии элемент, на котором расположен указанный датчик, испытывает кролш сжати  и деформацию раст жешш. Последн   обусловлена наличием разности давлепи) промывочной жидкости визтри бур11.1ьнаи колонны и в затрубиом нростраастве.

Целью изобретенн   вл етс  повышение точностн измерени  осевой нагрузки.

Это достигаетс  тем, что устройство снабжено дополнительным усилителем, с)мматором н дифференциальным датчиком .давлени , нричем выходы датчиков неремещени  и дифференциального давлени  подключены через соответствующие усилители и сумматор к регистрирующему прибору, при этом чувствительный элемент дифференциального датчика давлени  расноложеи в упругом элемеите между внутритрубной и затрубной полост ми.

На фпг. 1 изображена конструктивна  схема описываемого устройства; на фиг. 2 - его блок-схема.

Забойное устройство дл  измерени  осевой нагрузки состоит из упругого элемента 1, су

жепиого Б средней части, датчиков перемещени  2, расположенных на боковой поверхности упругого элемента 1, дифференциального датчика давлени  3, чувствительный элемент 4 которого расположен меледу внутритрубной полостью А и затрубной полостью Б, заиднтnoio стакана 5, кол1непсатора давлени  6, выиолнепного , например, в виде сильфона, и контейнера 7 с расположенным в нем электронным блоком, встроенным во внутреннем проходном сечепнн колоппы бурильных труб. Электронный блок включает генератор 8 питающего напр жени , блок согласовани  9, контакт 10, подключенные ко входам датчиков перемсщеип  2 и диффереициального датчика давлени  3, сумматор 11, входы которого через уснлнтелн 12 н i3 подключепы к указанным дагчлкам, а выход - к регистрирующему нрпбору 14.

ilpji наличии канала св зи забой-устье информаци  о величине осевой нагрузки может быть нередааа па поверхпость, в случае использовани  автономных глубпнных приборов - зарегистрпрована в скважнниом нрнборе .

Устройство дл  нзмерени  осевой нагрузки работает следующим образом.

ilpn проведении измерени  замыкаетс  контакт 10, и выход генератора 8 через блок согласовани  9 нодключаетс  к датчикам 2 и 3. При налнчии линейной деформации упругого элемеггга па выходе датчика 2 по вл етс  электрический сигнал, пропорциональный величиие указаппой деформации, который через усилитель 12 поступает на один из входов сумматора И. Одновременно нри наличии перепада давлени  в зоне упругого элемента сигнал с выхода датчнка 3 ноступает через усилитель 13 на второй вход сумматора И, в котором осуществл етс  с}ммнрование сигналов, снимаемых с обонх датчиков.

В общем случае велнчина сигнала на выходе сумматора будет равна С С ± С, где Ci - сигнал, величина которого пропорциональна перепаду давлени  в зоне упругого элемента и имеюнга  посто нный знак;

Cg - сигнал, величииа которого нропорциональна линейной деформации упругого элемента, нричем в случае сжати  имеет знак +, а в случае раст жени  знак -.

Из нриведенного равенства видно, что величииа сигнала С на выходе сумматора всегда будет нропорциональна истинной осевой нагрузке, которую испытывает долото в нроцессе бурени  скважины. С выхода сумматора результирующий сигнал, пропорциональпый величине осевой нагрузки, поступает на регистрирующий прибор 14.

Точное измерение осевой нагрузки позвол ет поддерживать в процессе проводки скважины ее оптимальную величину, что приводит к уменьшению степени износа долота и к увеличению механической скорости бурени .

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Забойное устройство дл  измерени  осевой нагрузки, содерлшщее встроенный в колонну труб упругий элемент, на котором расноложепы датчики перемещени , соединенные по входу через блок согласовани  с генератором питающего напр жени , а по выходу через усилитель- с регистрирующим нрнбором, отлн чающеес  тем, что, с целью повышени 

   точности измерени , оно снабжено дополнительным усилителем, сумматором и дифференциальным датчиком давлени , нричем выходы датчиков неремещени  и дифференциального давлени  подключепы через соответствующие

   усилнтели и сумматор к регистрирующему нрибору, при этом чувствительный элемент дифференциального датчика давлени  расположен в унругом элементе между внутритрубной н затрубной нолост ми.

   Источники информации,

   прин тые во внимание при экспертизе 1. Грачев Ю. В. и Варламов В. П. Автоматический контроль в скважинах при бурении и эксплуатации. М., «Недра, 1968, с. 108-109.
2. 2. Грачев Ю. В. и Варламов В. П. Автоматический контроль в скважинах при буренни и эксплуатации. М., «Недра, 1968, с. ПО-113.