Стабилизатор веса бурильного инструмента

 

СТАБИЛИЗАТОР ВЕСА БУ|таДЬ НОГО ШКЛРУМЕНТА, содержащий Р0ГЧЯК TBGCuf задатчик осевой вагруасш на долото, блок вычисления осевой уе трузки на долото, индикатор, к лпара-. гор, исполнительный механизм, элект р(Ж1Шй ключ, о т л и ч а ю щ и и с я Тем, что, с пелью повышения надеж ,носта, он снабжен задатчиком веса, уп равляемымг; нератором и блоком вычич, тания, п|)ичем датчика и зада чика подключены к вычисления осевой на долото, выход кото рогр подключен к ксалпаратору, выход последнего подключён к информационному входу эаектрО Шо1х ключа, а выход упра&ляеыого генератора - к управляющему BXOjEiy электронного ключа, выход которо го подключен к исполнительному мехагНЙзк , выходы эадатчика осевой нагрузки на долото подключены к блоку вычиташя , выход которого подключен к уп1 авляемому генератору, а выход блока :щ|1числения осевс нагрузки на долото (Л и выхбд индикатора подключены к бло , ку вычитания.

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК 09 01) А

3(Я) Е 21 В

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ (2Ц 3233593/22-03 (22) 08.01.81 (46) 07.08.83. Бюл. Ы 28 (72). В. П. Гулага, Б. П. Копил и В. А. Кулишенко

{71) Институт: геологии и разведки нефтяных и газовых месторождений (53) 622.241 {088,8) (56) 1. Погарский. А. А. Автоматизапия .пропесса бурения глубоких скважин. М., 19724 с. 56-57.

2, Погарский.А. А. Автоматизапия проиесса бурения глубоких скважин. М., 1972 с 5858 (прото 1ид). (54) (57) СТАБИЛИЗАТОР. ВЕСА БУ РИДЫЮРО ИНСТРУМЕНТА, содержащий датчик весами задатчик осевой нагрузки на долото, блок вычисления осевой на грузки на долото индикатор KoMssp8i .тор, исполнительный механизм, електронный ключ, отличающийся тем, что, с пелью повышения надеж ,ности, он снайкен задатчиком веса, уп равляемым генератором и блоком вычи-ь тания, причем выходы датчика и зада чика подключены к блоку вычисления осевой нагрузки на долото, выход которого подключен к компаратору, выход последнега подключен к информапионному входу електронного ключа, а выход управляемого генератора к управляющему входу электронноГо ключа, выход которо го подключен к исполнительному меха низму,,выходы задатчика осевой нагруэKs на долото подключены к блоку вычитания, выход которого подключен к управляемому генератору, а выход блока, вычисления осевой нагрузки на долото и выход индикатора подключены к блоку вычитания.

1д33717 3

Рос-Р

Ос YCT

Изобретение относится к бурению скважин на нефть и гаэ, в частности к регуляторам подачи долота на забой в процессе бурения скважин.

Известен регулятор подачи долота, обеспечивающий заданную осевую нагруз» ку путем воздействия управляемого силового узла на подъемный вал буровой лебедки. Для управления силовым узлом применен автоматизированный электро привод мощностью 30 кВт 11 . Недостатками данного регулятора подачи долота являются; сложность кон струкции, значительная стоимость, поз ребность в квалифицированном персонале для монтажа, наладки и эксплуатации, а также, значительная потребляемая мощность.

Известен стабилизатор веса буриль» ного инструмента, содержащий датчик веса, задатчик осевой нагрузки на до лото, блок вычисления осевой нагрузки на долото, индикатор, компаратор, испол нительный механизм, электронный ключ

P2)

Целью изобретения является повьццение надежности.

Указанная цель достигается тем, что стабилизатор веса бурильно о инструмента, содержащий датчик веса, задат-, чик осевой нагрузки на долото, блок. вычисле1пХя осевой нагрузки на долото, компаратор, индикатор, исполнительный механизм, электронный ключ, снабжен задатчиком веса, управляемым генерато-. ром .и блоком вычитания, причем выходы. датчика и задатчика веса подключены, к блоку вычисления осевой нагрузки на долото, выход которого подключен к ком паратору, выход послернего подключен к информационному входу электронного ключа, а восход управляемого генератора к управляющему входу электронного ключа, выход которого подключен к исполнительному механизму, выходы задатчика осевой нагрузки на долото подключены к блоку вычитания, выход которого подключен к управляемому генератору, а выход блока вычисления осевой нагрузки на долото и выход индикатора по чены к блоку вычитания. . На фиг. 1 изображена блок-схема устройства,- на фиг. 2 - вариант исполнения электрической схемы устройства.

Устройство содержит датчик 1 веса, блок

2 вычисления осевой нагрузки на долото, эадатчик 3 веса взвешенного бурильного, инструмента, индикатор 4 осевой нагрузки, комцаратор 5, блок 6 вычитания, эадатчик 7 задания осевой нагрузки, управляемый генератор 8, электронный ключ

9 и исполнительный механизм 10, при чем на входы блока 2 вычисления осевой нагрузки подключены выходы датчика веса и задатчика веса взвешенного бурильного инструмента, а выход блока 2 подключен к индикатору 4 осевой нагрузки и к входам компаратора 5 ,и блоку 6 вычитания, на другие входы которых присоединен задатчик 7 заданной осевой нагрузки. Выход блока 6 вычитания подключен к управляемому генератору 8, выход электронного ключа 9, на входы которого подключены выходы компаратора 5 и управляемого генератора 8, подключен к исполнительному механизму jLO, осуществляющему импульсное оттормаживание барабана лебедки.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы с датчика 1 веса и с за,датчика 3 веса взвешенного инструмента поступают на входы блока 2, в котором производится вычисление

Рос О&Зь Отек где Π— вес взвешенного бурильного инструмента1

О „ - текущий вес бурильного инсттек румента;

Рос - осевая нагрузка на долото

Значение P йс подается на индикатор

4..Перед бурением, после спуска буриль-. ной колонны, производится взвешивание .бурильного инструмента, при этом оператор ручкой эадатчика 3 взвешенного инструмента устанавливает индикатор 4 осевой. нагрузки в нулевом положении.

В процессе бурения производится разгрузка инструмента на забой и на выхо де блока 2 появляется сигнал, соответствующий Рос. Этот сигнал сравнивается со значением задатчика 7 в компара" торе 5 и, в случае выполнения условия ,Р0< Р т иа выходе компаратора 5 появляется сигнал, подготавливающий электронный ключ 9. Текущее значение

Р с и значение уставки P - поступает также на входы вычитаюшего устройства

6, где вычисляется сигнал рассогласова ния

Этот сигнал поступает на вход управляемого генератора, частота которого про порциональна сигналу рассогласования.

3 i0337i7 4

В сЛучае увеличения сигнала рассогла- нал с электронного ключа 9 и подача сования 69, что характерно для мягких бурильного инструмента прекрапается. пород, частота генератора возрастает, Из примера выполнения, приведенного что приводит к более частому срабаты- на .фиг. 2 видно, что устройство выпол» ванщо электронного клМяа 9 и испол- > нено на современной элементной базе, нительного механизма ЗО, а следова почти не содержит контактных элементельно, к,увеличено скорости .подачи тов, что значительно повышает ere набурнльного инструмента на забой. В слу- дежность. чае бурения твердых пород происходит другой положнтельный эффект заклюуменыиенне 60, при етним снижается щ чается в том, что оператору не надо частота генератора 8, к следовательно, подстраиваться к юмененшо свойств подача осуществляется более медленно. разбуркваемой породы, что облегчает

Если выполнится условие Pgy7 Р ст., работу оператора и исключает субьективкомпаратор 8 снимает разреяаюйий сиг- ность в управлении,пропессом бурения;

1033717

1 «М ° Ю » ЬГ. У

ВНИИПИ Заказ 5587/36 Тираж 603 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, уп. Проектная, 4