Устройство для автоматического управления приводом буровой лебедки при спуско-подъемных операциях

Устройство для автоматического управления приводом буровой лебедки при спуско-подъемных операциях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАнНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сеа иалнстических

Республик

1035 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.10.80(21) 299000б/22-03 с присоединением заявки М

21 В 44/00

Государственный комитет

СССР. но делам изобретений и открытий (23} Приоритет

Опубликовано 230183. Бюллетень Мо 3

ДК б22.23.08 (088. 8,) Дата опубликования описания 23. 01. 83

1 в, ° . в.н.радченко, Б.В.Ольковвков, О.В.К лйфатовр "::: -:,.; и A.Ã.Ôåãëåð р

1 ь

Научно-исследовательский институт тяжелого машиностроения (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМ

БУРОВОЙ ЛЕБЕДКИ ПРИ СПУСКО-ПОДЪЕМНЫХ ОПЕРАЦИЯХ

Изобретение относится к автоматизации спуско-подъемных операций (COO), выполняемых на буровой установке в процессе проводки скважины

Известно устройство для автоматического управления приводом буровой лебедки, содержащее индуктивный датчик, укрепленный в роторном столе (1), Недостатком этого устройства является то, что для его функционирования необходимо поместить алюминиевое кольцо на муфтовой части каждой свечи иэ стальных труб.

Известно также устройство для автоматического управления приводом р буровой лебедки, в котором нет индуктивного датчика, а используется програюжо-вычислительная система(2).

Недостаток данного устройства за ключается в том, что для получения и эапомйнания информации о конечном положении талевого блока, используемой в дальнейшем для подъема в автоматическом режиме выбран ной К-й свечи, предусмотрено ручное управление, при котором K-я свеча поднимается и останавливается в таком положении, которое она должна занимать в конце подъема, и после этого нажатием кнопки "Запись" эапоминается положение талевого блока.

В этих условиях точность запоминания конечного положения талевого блока зависит от квалификации оператора.

Кроме того, процесс получения информации и ее записи сопряжен с дополнительными затратами времени на ус- тановку талевого блока в нужное

10 полож целью изобретения является повышение точности информации о конечном положении талевого блока при подъеме выбранной свечи и сокращение времени на ее получение и эаписьв

Укаэанная цель достигается тем, что устройство для автоматического управления приводом буровой лебедки при COO, содержащее аналоговую систему, цифровую следящую систему, программно-задающую систему, командный блок записи и вывода информации, электропривод, роторный стол с клиньями и талевую систему буровой лебедки с талевым блоком; снабжено датчиком усилии на клинья роторного стола и управляющим ключом, выход которого соединен с входом командного блока записи и вывода информации, а вход ключа соединен с

991035

45

Формула изобретения

49

6$.датчиком усилия на клинья роторного стола.

При такой конструкции нет необходимости производить подъем свечи с последующей остановкой в нужном положении. НеобхОдимая информация, соответствующая выбранной К-й свече, извлекается и автоматически запоминается в процессе технологической операции спуска колонны бурильных труб без его прерывания.

На чертеже представлена блок-схе ма устройства для автоматического управления приводом буровой лебедки, при СПО.

Устройство содержит командный блок

1 записи и вывода информации, программно-задающую систему 2, цифровую следящую систему 3, аналоговую систему 4 автоматизации, электропривод

5, механизм лебедки с талевой системой б, датчик 7 усилия на клинья роторного стола и управляющий ключ 8.

Перемещение талевого блока, являющегося составным элементом механизма лебедки с талевой системой б, на заданное расстояние, соответствующее длине очередной К-Й свечи, осуществляет электропривод 5 по сигналу, приходящему от аналоговой .системы 4 автоматизации, который форми руется с учетом информации о длине колонны бурильных труб, поступающей на один из входов аналоговой системы

4-от программно-задающей системы 2, и сигнала, пропорционального разности между заданным и фактическим положением талевого блока, поступающего на второй вход аналоговой системы 4 автоматизации от цифровой следящей системы 3. Сигнал о заданном конечном положении талевого блока на цифровую следящую систему 3 приходит из программно-задающей сис. теьы 2 по команде блока 1 записи и вывода информации. Текущая информация о фактическом положении талевого блока, входящего в состав механизма лебедки с талевой системой б, поступает от цифровой следящей системы 3 на один из входов программноэадающей системы и испольэуется для запоминания необходимых констант,в том числе длины очередной K-й свечи.

Устройство работает следующим образом.

Информация о длине очередной К-й свечи вводится в память программнозадающей системы 2 автоматически в процессе выпоЛнения технологической операции спуска инструмента в скважину. В начале очередная К-я свеча подана на ось скважины и соединена (свинчена ) с той частью колонны, которая находитфя в скважине и удер.. живается клиньями роторного:стола.

В этом положейии электропривод 5 при-. водит в, движение механизм лебедки с талевой системой 6 и талевый блок, несущий элеватор-устройство для удержания колонны бурильных труб, перемещается вверх, к верхнему замну свечи. После захвата элеватором К-й свечи за муфту верхнего замка вес колонны передается с клиньев роторного стола на вышку и на выходе датчика 7 появляется сигнал. Управляемый ключ 8 срабатывает и, воздействуя на командный блок 1 эаписи и вывода информации, обеспечивает ввод информации о положении талевого блока в программно-задающую систему 2 и ее з апомина ние .

Положение талевого блока над роторным столом в момент исчезновения нагрузки на клинья роторного стола, определяемое длиной свечи и величиной ее деформации растяжения под действием веса колонны, является конечным при подъеме свечи, так как в этот момент нижний резьбовой разъем свечи нахо-. дится против механического ключа свинчивания-развинчивания, что необходимо по технологии СПО;

Устройство, в отличие от известного, не требует позиционирования свечи в режиме ручного управления приводом и исключает возможность появления ошибочной информации, которая может привести к сбою в работе системы автоматического управления.

При этом время на получение информации и ее запись сводится к минимуму. Этим обеспечивается значительная экономия времени, особенно при проводке сверхглубоких скважин, где объем СПО резко увеличивается с ростом глубины.

Кроме того, как показал опыт проводки сверхглубокой скважины СГ-3 на Кольском полуострове, компоновка колонны бурильных труб может изменяться от рейса к рейсу из-за того, что определенная часть их после подъема иэ скважины подвергается дефектоскопии, а вместо них спускаются другие трубы. Это обстоятельство вынуждает производить запись информации о конечном положении талевого блока практически при каждом спуске инструмента.

Использование предлагаемого устройства в этом случае приведет к существенной экономии времени,затрачиваемого на СПО.

Устройство для автоматического управления приводом буровой лебедки при спуско-подъемных операциях, содержащее аналоговую систему, цифровую следящую систему, программноэадающую систему, электропривод, 991035

Составитель В. Варламов

Редактор А. Шишкина Техред М.Гергель . Корректор А, Нзятко

Заказ 88/48 . Тираж 601 Подписное

ВНИИПИ Государственного крмитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 роторный стол с клиньями и талевую систему буровой лебедки с талевым блоком, командный блок записи и вывода информации, о т л и ч а ю ш ее с я тем, что, с целью повышения точности. информации о конечном положении талевого блока при подъеме выбранной свечи,. оно снабжено датчиком усилия на клинья роторного стола и управлякицим ключом, выход которого соединен с входом командного блока записи и вывода информации, а вход ключа..соединен с датчиком усилия на клинья роторного стола.

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

5. 1. Котляров A.М. Автоматизация буровых агрегатов. N., "Недра", 1971, с ° 103-106.

2. Система злектропривода и as- томатизации буровой установки "Урал10 маш — 15000". Инструкция по эксплуатации, GJIA,, 466703, ВНИИзлектропри вод, 1973, с. 181"201.