Устройство для контроля напряжений в бурильной колонне

Устройство для контроля напряжений в бурильной колонне

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ щ изоБГгтЕНЙЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 130278 (21) 2580215/22-03 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет (51)М. К„,2

E 21 В 47/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК622. 245 (088. 8) Опубликовано 15.1179 Бюллетень М242

Дата опубликования описания 151179 (72) Авторы изобретения

Э. А. Айзуппе, Ю. Б. Прокопенко, В. Л, Оруджев, Ф. К, Суюндуков, О. В. Адылшин и t0. M. Орлов

Всесоюзный научно-исследовательский институт разработки и эксплуатации нефтепромысловых труб и Андижанское специальное проектно-конструкторское бюро объединения Союэнефтеавтоматика (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЙ

В БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЕ

Изобретение относится к области бурения, в частности к устройствам для контроля работы бурильных колонн.

Известно устройство для контроля напряжений в бурильной колонне при 5 бурении на море с плавучих оснований (1), Устройство включает датчик веса и датчик угла отклонения, блок геометрического суммирования (анализатор), индикатор и сигнали- 10 затор. Блок геометрического суммирования выполнен в виде плоскости из проводящего материала, на которую вынесены. координатные оси. Оси являются направляющими для переме- )5 щения иглы вдоль оси X пропорционально сигналу одного датчика, а вдоль оси У вЂ” пропорционально сигналу другого датчика. Линия предельных значений представляет собой изогнутый 2Q соответствующим образом проводник, изолированный от основания. Положение-иглы на плоскости индицирует действующее на колонну напряжение, которое определяется координатами 25 зр и с „ а касание иглой линий пре,дельных напряжений вызывает срабатывание сигнализатора.

B известном устройстве реализуется зависимость 30 т=й яс (а3

P где G — результирующее напряжение;

Gp — напряжение растяжения; напряжение кручения; (Cj- допустимое напряжение;

НедостатКами известного устройсrва являются низкая надежность блока геометрического суммирования, что связано с наличием контакта иглы с токопроводящим основанием или изогнутым проводником, а также сложность перехода на другой типоразмер и материал труб, что требует нанесение новой предельной линии, которая состоит из комбинации изолятора и проводника.

Известно также устройство для контроля напряжений в бурильной колонне, содержащее датчики веса и крутящего момента, вычислительный блок, выход которого подключен к индикатору напряжений, блоки установок и генератор переменного тока (2) .

Вычислительный блок включает преобразователь нагрузка-активное сопротивление и момент-реактивное сопротивление, образующие своеобразный сумматор.

697702

Формула изобретения

ЦКИИПИ Заказ 6553/11 Тираж 657 Подписное

Филиал ППП Патент, г, ужгород, ул. Проектная, 4

Недостатком известного устройства является недостаточная надежность, вызванная сложностью реализации вышеназванных преобразователей.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что вычислительный блок выполнен в виде сумматора и фаэосдвигающей цепочки при этом входы вычислительного блока соединены с выходами датчиков веса и крутящего момента, входы которых соединены с генератором переменного тока через соответствующие блоки уставок.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство включает генератор 1 переменного тока, который включен через блоки уставок 2 и 3 с цепями питания датчиков осевой нагрузки и момента 4 и 5.

Эти датчики должны иметь равномерную фазовую характеристику, в частности, имеются ввиду потенциометрические преобразователи давлений. Выходы датчиков соединены с вычислительным блоком 6, который состоит иэ сумматора 7 и фазосдвигающей цепочки 8. Выход вычислительного блока соединен с индикатором 9, показывающим или регистрирующим напряжение в бурильной колонне.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы датчиков 4 и 5, в зависимости от приложенной нагрузки и крутящего момента, поступают в виде переменного напряжения на сумматор 7. Поскольку сигнал датчика

5 проходит через фазосдвигающую цепочку 8 их фазы на выходе сумматора оказываются сдвинуты на 90

Таким образом, на выходе сумматора появится напряжение пропорциональное величине G

Для того, чтобы учесть диаметр труб, толщину стенки, а также коэффициент при, между генератором питания и датчиками находятся блоки установок, уменьшающие напряжение питания в необходимое по расчету число раэ.

Поскольку предлагаемое устройство не содержит сложных преобразователей в активное и реактивное сопротивление, его надежность будет выще, чем у известного.

Устройство для контроля напря20 жений в бурильной колонне, содержащее датчики веса и крутящего момента, вычислительный блок, выход которого подключен к индикатору напряжений блоки уставок и гене25 ратор переменного тока, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, вычислительный блок выполнен в виде сумматора и фаэосдвигающей цепочки, при этом входы вычислительного блока соединены с выходами датчиков веса и крутящего момента, входы которых соединены с генератором переменного тока через соответствующие блоки

35 уставок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3226977, кл. 73-89, опублик. 1966.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2373361/03, кл. Е 21 В

47/00, 1976 (прототип).