Устройство для определения положения вертлюга буровой установки

Устройство для определения положения вертлюга буровой установки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОМ ЕДЕЯЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ВЕРТЛЮГА БУРОВОЙ УСТАВОВКИ , содержащее заполненный жидкостью гибкий шланг, подвижный конец которого установлен на вертлюге, преобразователь гидростатического давления жидкости, связанный с неподвижным концом гибкого шланга отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено дополнительным преобразователем гидростатического давления 1 жидкости и блоком вычитания, при этом дополнительный преобразо)эатель гидростатического давления связан с.подвижным концом гибкого шланга , -а входы блока вычитаний, соединены с выходами обоих преобразователей давления жидкости.

СОЮЗ OOBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ (.21) 3312833/22-03 ,(22) 15.06.81 (46) 23.08.83. Бюл, 9 31 (72) 3.A. Айзуппе, Н.Ф. Богданов, В.A..Âðàæíèêîâ., В.A. Кузнецов, В.A. Кулишенко, В.й. Портной и М.И. Сергеев (71) Куйбышевский политехнический институт им. В.В. Куйбышева (53) 622.242(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ю 687228, кл. E. 21 В 45/00

2. Бражников В.A. и др. Информа- ционные устройства для определения эффективности управления процессом бурений. М., "Бедра", 1978, с. 5960 (прототип).

„„Я0„„1036912 А (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПОЛОЖЕН ИЯ ВЕРТЛЮГА БУРОВОЙ УСТАНОВКИ, содержащее заполненный жидкостью гибкий шланг, подвижный конец которого установлен на вертлюге, преобразователь гидростатического давления жидкости, связанный с неподвижным концом гибкого шланга о т .л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено дополнительным преобразователем гидростатического давления.1 жидкостй и блоком вычитания, при этом дополнительный преобразователь гидростатического давления связан с подвижным концом гибкого шланга, а входы блока вычитания соедине- Е ны с выходами обойх преобразовате1036912

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для регистрации положения ра6очей трубы буровой установки, содержащее резервуар с жидкостью, укрепленный на вертлюге, гибкий шланг, соединенный подвижным концом с резервуаром, и преобразователь гидростатического давления жидкости, связанный с неподвижным концом гибкого шланга (2 ).

Недостатком этого устройства яв. ляются низкая точность и низкая надежность, связанные с тем, что 45 внешние влияющие факторы, такие как температура, атмосферное давление, влажность, изменяясь в условиях буровой установки в широком диапазоне, приводят к нестабильности параметров устройства..Изменение упругости гибкого шланга со време- нем и при перемещении. вертлюга также приводит к отклонению его параметров от номинальных значений, что вызывает изменение столба жидкости, и к появлению погрешности устройства. Резервуар с жидкостью в этом устройстве должен всегда находитьея выше точек перегиба гибкого шланга что требует специальной под- 60 вески гибкого шланга и снижает надежность устройства, так как в этом случае гибкий шланг не защи,щен от возможных механических повреждений. 65

Изобретение относится к бурению скважин при разведке и добыче полезных ископаемых и предназначено для автоматизации управления процессом бурения.

Информация о положении вертлюга буровой установки, необходимая для автоматизации управления технологи ческими процессами на буровой установке, используется при смене долота и наращивания инструмента 10 для определения начала и конца долбления и позволяет определять проходку и скорость бурения.

Известно устройство для измерения вертикальных перемещений бУрового инструмента, позволяющее определять положение вертлюга буровой установки, которое содержит. счетчик, подпружиненный рычаг, расположенный на

-внешнем слое навитого на барабане . лебедки талевого каната, ролик, кинематически связанный со счетчиком и установленный на рычаге с возможностью взаимодействия с ребордой барабана лебедКи (1 ).

Недостатками устройства являются сложность конструкции и низкая ,надежность, связанная с наличием фрикционной передачи в этих устройсТвах.

Целью изобретения является повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее заполненный жидкостью гибкий шланг, подвижный конец которого установлен на вертлюге, преобразователь гидростатического давления жидкости, связанный с неподвижным концом гибкого шланга, введены дополнительный преобразоватеЛь гидростатического давления жидкости и блок вычитания, при этом дополнительный преобразователь гидростатического давления связан C подвижным концом гибкого шланга, а входы блока вычитания соединены с выходами обоих преобразователей давления жидкости.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит гибкий шланг

1, заполненный жидкостью под избыточным давлением, первый преобразователь 2 гидростатического давления жидкости, установленный на неподвижном конце гибкого шланга, второй преобразователь 3 гидростатического давления жидкости, установленный на подвижном конце гибкого шланга, и блок 4 вычитания, входы которого соединены с выходами преобразователей гидростатическо- го давления жидкости.

Подвижный конец гибкого шланга закреплен на вертлюге 5, а сам шланг проложен по грязевому шлангу 6 буровой установки.

Сигнал на выходе блока 4 вычитания является выходным сигналом устройства и равен .разности сигналов преобразователей 2 и 3 гидростатического давления жидкости. Изменение параметров гибкого шланга приводит к изменению избыточного давления жидкости, но так как это давление в равной степени приложено к обоим преобразователям гидростатического давления жидкости, то сигнал на выходе устройства, являющийся разностным сигналом этих преобразователей, не изменяется, чем достигается независимость величины измеряемого сигнала от параметров измерительной системы. Таким же образом компенсируются погрешности, связанные с влиянием температуры, атмосферного давления и влажности на параметры устройства. Гибкий шланг, проложенный по грязевому шлангу буровой установки, защищен последним от механических повреждений и не требует специального устройства для подвески.

Устройство работает следующим образом.

Если вертлюг занимает крайнее нижнее положение, то преобразова1036912

Составитель И. Карбачинская

Редактор T. Кугрышева Техред О.Неце Корректор С. Шекмар

Заказ 5965/33 . Тираж 603. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тель 3 находится на одном уровне с преобразователем 2, сигналы . этих преобразователей равны друг ,другу, а сигнал на выходе блока .. вычитания равен нулю. При перемещении вертлюга от крайнего нижнего положения гидростатическое давление, приложенное к преобразователю 2.остается неизменным, а давле.ние, приложенное к преобразователю

3, уменьшается, вследствие чего выходкой сигнал устройства возрас: тает. Когда вертлюг находится в таком положении, при котором преобразователь 3 расположится на одном уровне с верхним перегибом гибкого шланга, этот преобразова-, тель находится только под избыточ- . ным давлением жидкости. При дальнейшем подъеме вертлюга сигнал на . выходе преобразователя 3 остается неизменным, а сигнал на выходе преоб. разователя 2 возрастает за счет рос та гидростатического давления.

Таким образом, выходной сигнал устройства пропорционален расстоянию между вертлюгом и точкой зак.— репления неподвижного конца гибкого шланга.

Наличие,цвух преобразователей гидростатического давления и созда10 ние избыточного давления жидкости в гибком шланге позволяют исключить погрешности, связайные с изменением параметров гибкого шлангй, а также ослабить влияние внешних фак)$ "торов, таких как температура, атмосферное давление и влажность; Прокладка гибкого шланга по грязевому шлангу буровой установки повышает его защищенность от возможных повреждений, а следовательно, и надежность устройства в целом.