SU941537A1 - Устройство подачи долота - Google Patents

Устройство подачи долота Download PDF

Info

Publication number
SU941537A1
SU941537A1 SU792762941A SU2762941A SU941537A1 SU 941537 A1 SU941537 A1 SU 941537A1 SU 792762941 A SU792762941 A SU 792762941A SU 2762941 A SU2762941 A SU 2762941A SU 941537 A1 SU941537 A1 SU 941537A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
axial load
bit
speed
drilling tool
controller
Prior art date
Application number
SU792762941A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Кириллович Бицута
Борис Александрович Иванов
Юрий Иванович Сипунов
Владимир Иванович Иванов
Юрий Михайлович Дунаев
Original Assignee
Грозненский Ордена Трудового Красного Знамени Нефтяной Институт Им. Академика М.Д.Миллионщикова
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 Грозненский Ордена Трудового Красного Знамени Нефтяной Институт Им. Академика М.Д.Миллионщикова filed Critical Грозненский Ордена Трудового Красного Знамени Нефтяной Институт Им. Академика М.Д.Миллионщикова
Priority to SU792762941A priority Critical patent/SU941537A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU941537A1 publication Critical patent/SU941537A1/ru

Links

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Description

(54) УСТРОЙСТВО ПОДАЧИ ДОЛОТА
1
Изобретение относитс  к регулированию режимных параметров процесса бурени  и может использоватьс  в нефт ной промышленности дл  автоматической подачи долота при бурении нефт ных и газовых скважин.
Известно устройство подачи долота, содержащее лебедку с тормозной системой, рычаг которой штангой шарнирно св зан с подпружиненным рычагом, противоположное плечо которого шатуном кинематически соединено с основным исполнительным механизмом , к выходу которого подключен преобразователь веса бурового инструмента, гидравлический насос, вал которого посредством прижимного фрикционного ролика кинематически св зан с барабаном лебедки, клапанную пробку с подпружиненным клапаном , регулирующий дроссель и гидроцилиндр слива с подпружиненным поршнем, шток которого взаимодействует со сливным клапаном, соединенным с напорной линией гидравлического насоса, исполнительный механизм обратной св зи, соединенный с дросселем , клапанной коробки и сливным клапаном и имеющий параллельную ветвь, содержащую дроссель, обратный клапан и второй регулируемый дроссель обратной св зи с предохранительным клапаном причем шток гидроцилиндра обратной св зи и предохранительного клапана соединен кинематически со штоком исполнительного механизма, который через блок управлени  соединен с выходом преобразовател  веса 1.
Недостатками известного устройства  вл етс  сложность конструкции, св занна  с использованием гидравлической отрицательной обратной св зи и громоздкости. Дл  нормальной работы насоса необходимо сообщить ему определенные обороты, что требует установки повыщающего редукторамультипликатора , а так как механическа  скорость бурени  измен етс  в широких пре15 делах, то насос работает в неустойчивом режиме, и осуществить регулирование по скорости подачи в этом случае сложно.

Claims (4)

  1. Известен также регул тор подачи долота, состо ший из гидравлического датчика веса, блока управлени  с пневмодвигателем, св 20 занным канатной т гой с руко ткой тормоза лебедки и датчика скорости вращени  подъемного вала лебедки. Регул тор осуществл ет регулирование по нагрузке на ДОЛОТО и включает внутреннюю обратную св зь по скорости, содержащую датчик скорости , задатчик скорости вращени  барабана лебедки и предохранительный клапан с релейной характеристикой, посылающей на исполнительный механизм сигнал отключени  в случае превыщени  максимально допустимой скорости вращени  барабана лебедки 2. Недостатком данного устройства  вл етс  то, что внутренн   обратна  св зь включаетс  только при попадании долота в каверну , когда скорость лебедки превышает максимально заданную величину и осуществ:. л етс  полное ее затормаживание. После этого внутренн   обратна  св зь отключаетс . Периодическое включение обратной св зи осуществл ет подачу бурового инструмента дискретно, рывками, что ведет к неустойчивой работе устройства, привод щей к неравномерности подачи инструмента при разбуривании пород с чередующейс  твердостью . Известно также устройство подачи долота содержащее датчик веса бурового инструмента , регул тор с задатчиком, датчик скорости , пневмоусилитель и исполнительный механизм, св занный с рычагом тормоза буровой лебедки 3. Недостатком данного устройства  вл етс  периодическое включение отрипательной обратной св зи по скорости в работу, что приводит к периодическому растормаживанию и затормаживанию буровой лебедки, и как следствие, к неравномерной подаче бурового инструмента, устройство входит в колебательный режим и нарушаетс  устойчивость в работ.е. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  устройство подачи долота, содержащее датчик веса бурового инструмента, задатчик, регул тор, клапан подачи воздуха, проточную камеру пнев моцилиндра с поршнем, св занным со штоком , и лебедку с тормозом. Кроме того, оно снабжено датчиком давлени  с преобразователем и дополнительным регул тором, при чем выход первого регул тора через преобразователь и выход давлени  соединены со входами дополнительного регул тора, выход которого св зан с клапаном подачи воздуха, а вход датчика давлени  соединен с проточной камерой пневмоцилиндра, снабженной дросселем сброса в атмосферу j. Однако данное устройство обладает перечисленными недостатками, что не приводит к достижению требуемой стабильности осевой нагрузки на долото. Цель изобретени  - повышение качества регулировани  осевой нагрузки на долото. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство, включающее датчик веса бурового инструмента, задатчик осевой нагрузки , регул торы осевой нагрузки и скорости подачи, клапан подачи воздуха, проточную камеру пневмоцилиндра, включающую дроссель сброса в атмосферу, датчик давлени  и порщень, св занный щтоком с рычагом тормоза лебедки, дополнительно снабжено датчиком скорости подачи бурового инструмента , задатчиком скорости, подачи и элементом сравнени , при этом выход датчика скорости подачи бурового инструмента подключен к одному из входов регул тора скорости подачи, другой вход которого подключен к задатчику скорости подачи и к одному из входов элемента сравнени , два других входа которого подключены соответственно к клапану подачи воздуха и регул тору осевой нагрузки, причем регул тор осевой погрузки подключен к задатчику осевой нагрузки , к датчику веса бурового инструмента и через датчик давлени  подключен к проточной камере пневмоцилиндра. На чертеже изображено предложенное устройство подачи долота. Устройство состоит из датчика веса бурового инструмента I, задатчика 2 осевой нагрузки на долото, регул тора осевой наг: рузки 3, регул тора скорости подачи 4, элемента сравнени  5, регулирующего клапана 6, пневмоцилиндра 7 с поршнем 8 и проточной камерой 9, сообщаемой с датчиком давлени  10 и сдросселем сброса в атмосферу 11. Барабан лебедки 12 св зан посредством прижимного ролика 13, вала 14 и муфты обгона 15 с валом датчика скорости подачи бурового инструмента 16, подсоединенного совместно с выходом задатчика скорости подачи 17 с регул тором скорости подачи. Поршень пневмоцилиндра оснащен пружиной 18 и через шток 19 сочленен с рычагом 20 тормоза буровой лебедки. Устройство работает следующим образо.м. Задатчиком 2 устанавливаетс  требуе.мое значение веса бурового инструмента на крюке , характеризующее необходимую нагрузку на долото, в процессе бурени  регул тор осевой нагрузки 3 сравнивает заданный сигнал с сигналом от датчика 1 веса бурового инструмента. Одновременно на корректирующий вход регул тора осевой нагрузки 3 поступает сигнал от датчика давлени  10, св занного с проточной камерой 9 пневмоцилиндра 7. Изменение давлени  сжатого воздуха в проточной ка.мере 9 вызывает перемещение поршн  8, воздействующего через шток 19 на рычаг 20 тормоза буровой лебедки 12. При этом уменьщение давлени  сжатого воздуха в проточной камере 9 пневмоцилиндра 7 приводит к торможению барабана лебедки 12, а это в свою очередь вызывает уменьщение осевой нагрузки на долото. Увеличение давлени  сжатого воздуха воспринимаемого поршнем 8 приводит к растормаживанию барабана лебедки 12, а следовательно , к увеличению осевой нагрузки на долото. Поэтому формирование управл ющего сигнала регул тором 3 производитс  Б зависимости от значени  корректирующего сигнала на входе. Сформированное значение управл ющего сигнала с выхода регул тора 3поступает на вход элемента сравнени  5. Задатчиком 17 устанавливаетс  требуемое значение скорости подачи бурового инструмента и в процессе перемещени  бурового инструмента регул тор скорости подачи 4сравнивает заданный сигнал и сигналом от датчика 16 скорости подачи бурбвого инструмента. Известно, что в процессе бурени  изменение осевой нагрузки на долото св зано в первую очередь с изменением как скорости подачи, так и механической скорости бурени . В самом общем случае математическое описание этого  влени  имеет вид if п-м„ где- скорость изменени  осевой нагрузки на долото; К - коэффициент пропорциональности; УП - скорость перемещени  верхнего конца бурового инструмента; VM-механическа  скорость бурени . В установивщемс  режиме бурени , когда скорость перемещени  бурового инструмента соответствует заданному значению скорости подачи бурового инструмента и на выходе регул тора скорости подачи 4 имеетс  управл ющий сигнал, значение которого строго соответствует значению сигнала от задатчика скорости подачи 17 бурового инструмента. В элементе сравнени  5 сигналы с регул тора 4 и с задатчика 17 компенсируют друг друга и на выходе элемента сравнени  5 имеетс  результирующее воздействие , которое формируетс  по отклонению текущего значени  осевой нагрузки на долото от заданного. При по влении возмущающего воздействи  по скорости перемещени  бурового инструмента, вызываемого изменением буримости горных пород, регул тор скорости подачи 4 формирует упреждающее воздействие по возмущению. При этом при снижеНИИ скорости перемещени  бурового инструмента уровень управл ющего сигнала снижаетс , а величина результирующего управл ющего сигнала на выходе элемента сравнени  5 возрастает. При увеличении скороети подачи по сравнению с заданным его значением величина результирующего управл ющего сигнала на выходе элемента сравнени  5 уменьшаетс . Это позвол ет резко снизить степень колебаний осевой нагрузки и резко уменьшить пульсации осевой нагрузки на долото, так как получить требуемую чувствительность по возмущающему воздействию (по скорости перемещени  бурового инструмента) не представл ет технической трудности. Высока  точность поддержани  осевой нагрузки на долото обеспечивает равномерную подачу долота на забой. Устройство имеет высокую надежность, так как предотвращает перегрузки долота и предотвращает поломку бурового инструмента, св занную с перегрузкой долота, Устойчивое регулирование увеличивает скорость проходки скважины и, как следствие , уменьщает количество спуско-подъемных операций и количество отработанных долот на скважину. По сравнению с ручной подачей внедрение данного устройства позвол ет увеличить проходку на долото от 8 до 46%, а механическую скорость бурени  на 7-16%. Ориентировочный экономический эффект на один комплект составл ет 23,6 тыс. руб. в год. Формула изобретени  Устройство подачи долота, содержащее датчик веса бурового инструмента, задатчик осевой нагрузки, регул тор осевой нагрузки, регул тор скорости подачи, датчик давлени , поршень, св занный штоком с рычагом тормоза лебедки, пневмоцилиндр с дросселем сброса и регулирующий клапан, отличающеес  тем,- что, с целью повышени  точности регулировани  осевой нагрузки на долото, оно снабжено датчиком скорости подачи бурового инструмента, задатчиком скорости по дачи и элементом сравнени , при этом выход датчика скорости подачи бурового инструмента подключен к одному из входов регул тора скорости подачи, другой вход которого подключен к задатчику скорости подачи и к одному из входов элемента сравнени , два других входа которого подключены соответственно к регулирующему клапану и регул тору осевой нагрузки, причем регул тор осевой нагрузки подключен к задатчику осевой нагрузки, к датчику веса бурового инструмента и через датчик давлени  1 пневмоцилиндру. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 613088, кл. Е 21 В 45/00, 1976.
  2. 2. Патент США № 3104864, кл. 254-173, 1963.
  3. 3. Патент США № 3031169, кл. 254-173, 1962.
  4. 4. Авторское свидетельство СССР по за вке № 2456475, кл. Е 21 В 19/08, 1977.
SU792762941A 1979-05-07 1979-05-07 Устройство подачи долота SU941537A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792762941A SU941537A1 (ru) 1979-05-07 1979-05-07 Устройство подачи долота

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792762941A SU941537A1 (ru) 1979-05-07 1979-05-07 Устройство подачи долота

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU941537A1 true SU941537A1 (ru) 1982-07-07

Family

ID=20826352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792762941A SU941537A1 (ru) 1979-05-07 1979-05-07 Устройство подачи долота

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU941537A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111101859A (zh) * 2019-11-08 2020-05-05 四川诺克钻探机械有限公司 一种铁路工程勘探用取芯钻机钻压调节方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111101859A (zh) * 2019-11-08 2020-05-05 四川诺克钻探机械有限公司 一种铁路工程勘探用取芯钻机钻压调节方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU775632B2 (en) Method and device of controlling a rock drilling machine
AU636244B2 (en) Control system for a mine winder
US4382558A (en) Roller mill
NO147234B (no) Hydraulisk boreanordning.
EP2342421A1 (en) A method and an arrangement for controlling a rock drill
US6209662B1 (en) Method of and apparatus for controlling diamond drill feed
SU941537A1 (ru) Устройство подачи долота
EP0564504A1 (en) METHOD OF DRILLING A HOLE IN THE ROCK.
JP2002522672A (ja) 削岩制御方式
EP2122125A1 (en) Method and device for the control of a rock drilling machine and a rock drilling machine
DE602004005665T2 (de) Verfahren zur Verminderung der in einem hydraulischen Zylinder durch schlagartiges Stoppen induzierten Schwingungen
US1361636A (en) Regulating-valve for drill-feeding means
SU713977A1 (ru) Устройство подачи долота
SU926269A1 (ru) Регул тор подачи буровой машины
US1781707A (en) Well-drilling apparatus
WO1997047858A1 (en) Method and arrangement for controlling a rock drilling unit driven by a diesel-hydraulic power source
SU1051239A2 (ru) Устройство подачи долота
US2003078A (en) Drilling machine
US1759021A (en) Feed mechanism
SU1453017A1 (ru) Устройство дл бурени шахтных стволов
US2318594A (en) Rock drill
SU848607A1 (ru) Устройство подачи долота
RU2055175C1 (ru) Способ бурения и устройство для его осуществления
SU54949A1 (ru) Устройство дл автоматического вращательного бурени скважин
SU802173A1 (ru) Устройство дл управлени тормозомпОд'ЕМНОй МАшиНы