Устройство для измерения вертикальных перемещений бурильного инструмента по углу поворота барабана лебедки

Устройство для измерения вертикальных перемещений бурильного инструмента по углу поворота барабана лебедки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к бурению скважин и м. б. использовано для определения механической скорости процесса бурения. Цель изобретения - повышение точности измерения перемещения бурильного инструмента . Для этого в устройство введены блок (Б) 11 коррекции и датчик 12 нагрузки массы на крюке. В устройство входят также Б 2задания эталонного перемещения, ключи 3и 5, Б 4, памяти, ключ 5, Б 6 определения момента перехода навивки троса с одного слоя на другой, Б 7 моделирования, Б 8 сравнения , блок 9 выбора коэффициента деления , делитель 10, Б 13 отображения информации . Устройство работает в двух режимах: калибровки и измерения. При калибровке пустой талевый блок поднимается из крайнего нижнего положения. Время подъема на эталонную величину Н определяется Б 2. На это время открывается ключ 3, а сигнал с датчика 1 угловых перемещений барабана лебедки (УПБЛ) поступает на вход Б 7, который определяет величину коэффициента К , где i - номер слоя навивки талевого каната; V- УПБЛ. Текущее значение УПБЛ запоминается в Б 4. В момент перехода навивки троса с первого слоя на второй сигнал с Б 6 открывает ключ 5. Соответствующее этому моменту времени значение УПБЛ запоминается в Б 7. В режиме измерения сигнал о величине УПБЛ с датчика 1 поступает в Б 4. Значение УПБЛ в (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1452947

А2 дд 4 Е 21 В 45/00

Вг(л увц

ПГЕ;1,", Г-.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) !102907 (2 1 ) 42181 29/22-03 (22) 19.01.87 (46) 23.01.89. Бюл. № 3 (71) Кольская комплексная геологоразведочная экспедиция сверхглубокого бурения (72) В. С. Басович, С. А. Гранкин и С. И. Чинаров (53) 622.245 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1102907, кл. E 21 В 45/00, 1983. (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ВЕРТИКАЛЬНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИИ БУРИЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА ПО УГЛУ

ПОВОРОТА БАРАБАНА ЛЕБЕДКИ (57) Изобретение относится к бурению скважин и м. б. использовано для определения механической скорости процесса бурения.

Цель изобретения — повышение точности измерения перемещения бурильного инструмента. Для этого в устройство введены блок (Б) 11 коррекции и датчик 12 нагрузки массы на крюке. В устройство входят также Б

2 задания эталонного перемещения, ключи

3 и 5, Б 4, памяти, ключ 5, Б 6 определения момента перехода навивки троса с одного слоя на другой, Б 7 моделирования, Б 8 сравнения, блок 9 выбора коэффициента деления, делитель 10, Б 13 отображения информации. Устройство работает в двух режимах: калибровки и измерения. При калибровке пустой талевый блок поднимается из крайнего нижнего положения. Время подъема на эталонную величину Н определяется Б 2.

На это время открывается ключ 3, а сигнал с датчика 1 угловых перемещений барабана лебедки (УПБЛ) поступает на вход Б 7, который определяет величину коэффициента

К, = й/Н, где i — номер слоя навивки талевого каната; у — УПБЛ. Текущее значение

УПБЛ запоминается в Б 4. В момент перехода навивки троса с первого слоя на второй сигнал с Б 6 открывает ключ 5. Соответствующее этому моменту времени значение УПБЛ запоминается в Б 7. В режиме измерения сигнал о величине УПБЛ с датчика 1 поступает в Б 4. Значение УПБЛ в

1 -1 52947

» стоянно сравнивается с сигналом Б 7. .:)< равенстве сигналов соответствукнци., . »; ниии перехода на следующий слой над))))ки в Б 9 выбирается очередной коэффи IIT К,, который передается в Б 10. Резуль1

Изобретение относится к области бурения скважин при разведке и добыче полезIII I«ископаемых, может быть использовано

i» «i

)п)ляется усовершенствованием устройства ио авт. св. М 1102907.

1(е.1ь изобретения — повышение точносизм<.рени» перемещений бурильного инс1 ру мента Ilo углу поворота барабана лебедки.

На чертеже приведена O1ок-схема устройства дл» измерения вер1»ка.1ьных перемеп<ений бурильного III)c I pyvieina по углу поворота барабана лебедки.

Устройство состоит из датчика 1 углового перемеьцения оарабана лебедки, блока 2 задания эталонного перемещения, первого ключа 3). блока 4 памяти, второго ключа 5, блока 6 <»)ределения момента перехода навивки со слон на слой, блока 7 моделирования, блока 8 сравнения, блока 9 выбора коэффициентов деления, делителя 10, блока

ll коррекции, датчика 12 нагрузки на крюке и блока 13 отображения информации.

Датчик углового перемещения барабана лебедки соединен с входом блока 4 памяти, через первый ключ 3 — с первым входом блока "моделирования навивки талового каната на барабане лебедки и через делитель 1О с входом блока 11 коррекции,вы- ЗО ход которого соединен с входом блока 13 ото<)paw<.IIII» информации. Второй вход блока

11 коррекции соединен с выходом датчика !2 нагрузки II@ крк>ке. Выход блока 4 памяти угла поворота барабана лебедки связан с

-,с

<>дним из входов блока 8 сравнения и через второй клк)ч 5 с вторым входом блока 7 Моделир<)ванн» навивки талевого каната, один из вы«одов которого связан с вторым в«одом блока 8 сравнения, а второй выход через б.ioI 9 выбора коэффициентов деления 40 соединен с управляющим входом делителя 10.

Выход блока 8 сравнения связан с управляющим входом блока 9 выбора коэффициентов деления, выход блока 2 задания эталонного перемещения бурильного инструмента связан с управляющим входом первого ключа 3, и выход блока 6 определения момента перехода навивки талевого канала со слоя на тир к)и<ий сигнал корректируется в Б 11 в зависимости от величины нагрузки на крюке, ф: ..руемой датчиком 12. С выхода Б 11 ,, I!aл поступает в Б отображения информ;)ции 13. 1 ил.

2 слой связан с управляющим входом второго ключа 5.

Устройство работает в двух режимах: калибровки и измерения.

Режим калибровки проводится без нагрузки на крюке, при этом производится экспериментальное моделирование навивки талевого каната.на барабане лебедки с помощью специального блока моделирования и экспериментальное определение коэффициентов деления делителя для каждого слоя навивки талевого канала на барабане лебедки, а также ввод в олок коррекции функциональной зависимости Н = f(G, v 1, полученной с помощью расчетов. При перемещении талевого блока без нагрузки и с нагрузкой эта зависимость уточняется. Калибровка проводится после установки измерительного устройства, после смены талевого каната или после изменения коэффициента оснастки. В режиме измерения производится автоматическое определение номера рабочего слоя навивки талевого каната на <);.pàáàíå лебедки путем сран>:с.>и» текуш< го . 1d )оворота барабана лс .тки, информация о котором хранится «. >ке памяти, с сигналами блока моде.: »:.„ и» навивки талевог, каната. В зави<,.i. >1û от номера рабочего слоя навивки т;; ц:,матически выбирается соответствующий коэффициент деления делителя, чем обеспечивается независимость коэффициента преобразования измерительной цепи от радиуса навивки талевого каната на барабане лебедки. В блоке коррекции pîãрешность, возникающая от растяже)гия каната, компенсируется.

Устройство в режиме калибровки работает следующим образом.

Пустой талевый блок перед калибровкой опускается в,крайнее нижнее положение, при этом на барабане лебедки находится минимальное число витков первого слоя навивки. Затем лебедка выключается и талевый блок начинает медленно подниматься. С помощью блока 2 задания эталонного перемещения определяется время, в течение которого талевый блок проходит эталонное расстояние Н„. На это время ключ 3 открывается, сигнал с датчика 1 угловых перемещений барабана лебедки поступает на один из входов блока 7 моделирования, в котором

i 452947

Формула изобретения

Составитель В. Логинов

Редактор О. Головач Техред И. Версс Корректор Э. Лончакова

Заказ 7143 23 Тираж i k 4 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СС(! по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Ра>,нская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектi:: я, 4 производится определение коэффициента деления делителя по формуле К;= — —, где

Vi

Нэт

i — номер рабочего слоя навивки талевого каната. При H» —— 1 коэффициент деления равен численно углу поворота барабана лебедки, соответствующего этому единичному перемещению, в блоке моделировании запоминается сигнал, соответствующий этому углу поворота. Сигналы, определяющие эталонное перемещение талевого блока, могут задаваться как вручную, так и автоматически. При подъеме талевого блока сигнал с датчика 1 угловых перемещений барабана лебедки поступает на вход блока 4 памяти, который запоминает текущий угол поворота барабана. По окончании навивки первого слоя блок 6 определения момента перехода навивки со слоя на слой подает сигнал, открывающий ключ 5, и в блоке 7 моделирования запоминается угол поворота барабана лебедки, соответствующий переходу навивки талевого каната с первого слоя на второй.

При дальнейшем подъеме талевого блока с помощью блока 2 задается эталонное перемещение для i-го слоя, в блоке 7 моделирования навивки запоминается коэффициент деления К, делителя. По окончании навивки

i-го слоя с помощью блока 6 определения момента перехода навивки со слоя на слой в блок 7 моделирования через ключ 5 поступает сигнал угла поворота барабана лебедки, соответствующий переходу навивки талевого каната с i-ro слоя íà (г+1)-й слой. На последующих слоях навивки процедура повторяется. Момент перехода навивки талевого каната со слоя на слой может определяться как автоматически, так и с помощью человека-оператора.

В режиме измерения при перемещении вверх или вних талевого блока, а вместе с ним и бурильного инструмента вращается оараоан лебедки. и блок 4 памя-,; а .,:ян: рота барабана лебедки на оспа ;:k:;:i .:. .:«ла, поступаюшег«с датчика уг: : >; ...;; ремещения ба рабана лебедки, текущий угол барабана лебедки. асин > .. кущего угла поворота барабана лоб>елки с блока 4 памяти постоянно сравнивает:я с сиiналом блока 7 моделирования;*.kki;k i; :; помощью блока 8 сравнения. Р>Bt не в«сигналов наступает в т«т момент. когда текущий угол поворота «апабана лебедки соответствует переходу талевого каната с >дного слоя навивки на другой. В этом случае на выходе блока 8 сравнения появляется сигнал и с помощью блока 9 выбора коэффициентов деления в делителе 10 устанавливается коэффициент деления К;, соответствующий номеру рабочего слоя навивки талевого каната на барабане лебедки. Сигнал текущего угла поворота барабана лебедки Vi, поступающий с выхода датчика углового перемещения, подвергается делению в делителе 10 на коэффициент К. Если при этом с датчика 12 нагрузки на к1, >ко и<ступает сигнал, пропорциональный: .iãðó»k t. блок 11 коррекции корректирус i Ht ëii :li перемещения, которая фиксирусгс» б.. >.

13 отображения информации.

Устройство для измерения вертикальных перемещений бурильного инструмснга по углу поворота барабана лебедки по авт. ся

Хо 1102907, отличающееся тем. чг«, kkt.«4n повышения точности измерения, оно "...".ожено блоком коррекции и датчиком нагрузки на крюке, причем первый вход блока коррекции соединен с выходом блока делителя, второй вход соединен с выходом датчика нагрузки на крюке, а выход блока коррекции соединен с входом блока отображения информации.