Устройство для определения начала проявления выброса или поглощения при бурении скважин

Устройство для определения начала проявления выброса или поглощения при бурении скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву9887803

I (22) Заявлено 08.07.80 (21) 2953820/22-03 (51) М. Кп.

Е 21 В 44/00 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытии

153) УДК 6 22, 245 .

° 41 (088 ° 8) Опубликовано 300782 Бюллетень ¹28

Дата опубликования описания 30.07.82

-F,Í.ÊHïóíoâ, В.A.Íàöèí, В.Г.Коровк )н, А;И Мохер :; и A.A.ÁóøHãHH (72) Авторы изобретения

Специальное проектно-конструкторское бюро автоматизации глубокого разведочного бурения Министерства геологии.СССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЧАЛА ПРОЯВЛЕНИЯ, ВЫБРОСА И ПОГЛОЩЕНИЯ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН

Данное устройство относится к бурению и предназначено для использования при бурении скважин на нефть и газ, в частности для распознавания аварийных ситуаций в процессе бурения.

По основному авт.св. 9887803 известно устройство, используемое при бурении скважин на нефть и газ, которое содержит датчик объема промывочной жидкости в приемных емкостях, датчик давления промывочной жидкости в стояке, реле времени, два запоминающих элемента, блок уставки, индикаторы, логические элементы И и ИЛИ, три схемы сравнения, два ключа и вычитающий элемент().

В данном устройстве сигнал пуска устройства после включения буровых насосов поступает на реле времени, которое осуществляет задержку., необходимую для стабилизации объема промывочной жидкости в приемных емкостях, после чего открывается ключ,. управляющий элементом, запоминающим значение объема промывочной жидкости.

После получения сигнала об изменении объема промывочной жидкости открывается ключ, управляющий элементом, запоминающим значение давления на стояке.

K недостаткам известного устройства следует отнести необходимость задания избыточности задержки, осуществляемой реле времени, невозможность учета изменений давления промывочной жидкости до первого изменения ее объема после включения устройства в рабочий режим, отсутствие автоматического переключения режима работы из исходного в рабочий и обратно и отсутствие информации о наличии поглощения. Укаэанные недостатки в ряде случаев могут привести к неточности и сбоям в работе устройства.

Отсутствие автоматического переключения режимов работы увеличивает вероятность пропуска возможных осложнений в процессе бурения из-за ошибок оператора, а отсутствие информации о начале-поглощения делает контроль процесса бурения неполным.

Цель изобретения — повышение точности определения начала проявления и выброса, автоматизация переключения устройства из исходного состояния в рабочее и обратно и определеЗО ние начала поглощения.

947404

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено эадатчиком давления и четвертой схемой сравнения, причем эадатчик давления и датчик давления связаны через четвертую схему сравнения со входом реле времени, выход которого связан через второй ключ с первым запоминающим блоком, а для определения начала поглощения снабжено дополнительной пятой схемой сравнения, и третьим 10 индикатором, причем входы пятой схемы сравнения подключены параллельно входагл второй схемы сравнения, а вы ход пятой схемы сравнения соединен с третьим индикатором. 15

На чертеже представлена блок-схема устройства для определения начала проявления, выброса и поглощения при бурении скважин.

Устройство содержит датчик 1 давления промывочной жидкости на стояке, датчик 2 объема промывочной жидкости в приемных емкостях, реле 3 времени, блок 4 уставки, первый ключ 5, второй ключ 6. Первый запоминающий 25 элемент 7, второй запоминающий элемент 8, вычитающий элемент 9, первую, вторую и третью схемы сравнения 10, 11 и 12, первую, вторую и третью схемы И 13, 14 и 15, схему .ИЛИ 16, первый, второй и третий индикаторы 17, 18 и 19, задатчик 20 давления, четвертую и пятую схемы

21 и 22 сравнения, причем схема 22 сравнения подключена параллельно схеме 11 сравнения.

Устройство работает следующи л об@ разом.

В исходном режиме ключи 5 и 6 открыты, После включения буровых насо- 40 сов,давление на стояке начинает возрастать, что вызывает возрастание сигнала на выходе датчика 1 давления и на соединенном с ним входе схемы

21 сравнения. Когда этот сигнал ока- 4 зывается равным сигналу на выходе задатчика 20 давления, на выходе схемы 21 появляется сигнал, запускающий реле 3 времени, которое осуществляет задержку переключения устройства в рабочий режим, необходимую для выхода жидкости из скважины и начала нормальной ее циркуляции. Значение объема промывочной жидкости в приемных емкостях, измеренное датчиком 2 объема, через открытый ключ 5 поступает в запоминающий элемент 7.

Значение давления на стояке, измеренное датчиком 1 давления, через открытый ключ 6 поступает в запоминающий элемент 8. 60

После отработки реле 3 времени, ключи 5 и 6 закрываются, что свидетельствует о переходе устройства в рабочий режим. Запомненное в элементе 7 значение объема промывочной 65 жидкости принимается равным Чо, а запомненное в элементе 8 значение давления промывочной жидкости принимается равным Рс .

Схема 11 сравнивает текущее значение объема жидкости V с запомненным значением Ч и при Ч = V вырабатывает сигнал логического "О" на выходе, подключенном к входам схем И 13 и

15. В случае, когда V 7 Чо, схема сравнения 11 вырабатывает сигнал логической 1. Схема 10 сравнивает текуцее значение давления Р с запомненным значением Рсн .и при Рс с Рсн вырабатывает сигнал. логического О на выходе, подключенном к схеме И 13, и сигнал логической 1 на выходе, подключенном к схемам И 14 и 15.

При Р< 7 Р „ сигнал из схемы 10 по-, ступает наоборот - логической "1" к схеме И 13, а,логического О к схемам

И 14 и 15. Элемент 9 вычитает из текущего значения объема жидкости V запомненное значение V и вырабатывает сигнал, пропорциональный разности V - Ч„ . Далее схема 12 сравнивает значение допустимого прироста объема жидкости V, получаемого из схемы

4 уставки, с разностью Ч вЂ” V и при

V — VoЬ Ч вырабатывает сигнал логической 1 на выходе, подключенном к схеме И 14, и логического О на выходе, подключенном к схеме И 15. При

V — - Чо (Ч сигналы поступают наоборот — логической 1 к схеме И 15, а логического 0 к схеме И 14.

Сигналы с выходов схем сравнения

10, 11 и 12 поступают на входы схем

И 13, 14 и 15, которые вырабатывают сигналы логической 1 при Ч Чо и

Рс т Рсн (схема И 13), V — Vo >i Ч и Рс Рсн (схема И 14), V ) Чс, V- Ч c V" иР Рсл (схема И15).

В остальных случаях схемы И 13, 14 и 15 вырабатывают сигнал логического О.

Сигналы с выходом схем И 13 и 14 поступают на схему ИЛИ 16, которая вырабатывает сигнал логической 1 при Ч Ъс и Р 1 Рсн, или Ч - Ч и Рс Рс„ . Этот сигнал включает индикатор 17, что соответствует ситуации "Выброс". В остальных случаях схема 16 вырабатывает сигнал логического О. Сигнал логической 1 от схемы И 15 включает индикатор 18, что соответствует ситуации "Проявление".

При Ч С V на вьвсоде схемы 22 сравнения возникает сигнал логической 1, включающий индикатор 19, что соответствует ситуации "Поглощение".

В остальных случаях схема 22 вырабатывает сигнал логического 0 °

При выключении буровых насосов давление на стояке резко падает, и сигнал от датчика 1 давления оказы947404

Формула изобретения

ВНИипИ Заказ 5568/50 Тираж 623 Подписное

Филиал ППП "Патент",г.Ужгород,ул.Проектная, 4 вается меньше сигнала от задатчика

20 давления. При этом на выходе схемы

21 сравнения появляется сигнал, который через реле 3 времени, но без задержки, открывает ключи 5 и 6, что возвращает устройство в исходный ре- 5 жим.

Использование изобретения позволяет повысить точность определения начала проявления и выброса за счет более своевременного переключения !О устройства из исходного режима в рабочий и обратно, кроме того, получить информацию о начале поглощения, а также исключить необходимость ручного переключения режимов устройства 35 при начале и окончании долбления .или временных остановках буровых насосов.

Все это повышает безопасность и оперативность буровых работ.

1. Устройство для определения начала проявления, выброса и поглощения при бурении скважин по авт.сн.

9887803, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы и автоматического переключения режимов работы, оно снабжено задатчиком давления и четвертой схемой сравнения, причем задатчик давления и датчик давления связаны через четвертую схему сравнения со входом реле времени, выход которого связан через второй ключ с первым запоминающим блоком.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,.с целью определения начала поглощения, оно дополнительно снабжено пятой схемой сравнения и третьим индикатором,. причем входы пятой схемы сравнения подключены параллельно входам второй схемы сравнения, а выход пятой схемы сравнения соединен с третьим индикатором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9887803 кл. E 21 В 45/00, 1979.