Устройство для предупреждения прихватов бурового инструмента

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ПРИХВАТОВ БУРИЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА, содержащее датчик веса бурильного . инструмента, соединенный с двумя нульорганами и через последовательно соединенные пороговый элемент и схему совпадения с первым входом блока слежения , генератор импульсов, подключенный через схему совпадения к первому входу блока слежения, выход которого соединен с первым входом блока уставок, а первый выход последнего через первый нуль-орган и переключатель спуск-подъем подключен к блоку сигнализации и исполнительному механизму, отличающееся тем, что, с целью повышения точности формирования уставки веса и исключения ложного срабатывания аварийной сигнализации, устройство снабжено ключом и блоком гальванического разделения сигнала, вход которого соединен с выходом блока слежения, а выход соединен с вторым входом блока i уставок, причем второй выход блока уставок через второй нуль-орган и первый вход ключа подключен к переключателю спуск-подъем, при этом второй вход ключа соединен с выходом порогового элемента, а второй вход блока слежения - с выходом датчика веса. 00 ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(SD Е 21 В 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ веса.

ГОСУДАРСТОЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССР

l1O ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3536315/22-03 (22) 10.01.83 (46) 15.09.84. Бюл. У 34 (72) Н.H. Бородин, 10.И. Орлов, IC. Алиев, И.А. Красовский и P .È. Мамедов (71) Анднжанское специальное проектно-конструкторское бюро Всесоюзного объединения "Союзнефтеавтоматика" (53) 622.248(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 972037, кл. E 21 В 23/00, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 544746, кл. Е 21 В 23/00, 1973. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДУПРЕЩЦЕНИЯ ПРИХВАТОВ БУРИЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА, содержащее датчик веса бурильного инструмента, соединенный с двумя нульорганами и через последовательно соединенные пороговый элемент и схему совпадения с первым входом блока слежения, генератор импульсов, подключенный через схему совпадения к пер, SU„„1113508 А вому входу блока слежения, выход которого соединен с первым входом блока уставок, а первый выход последнего через первый нуль-орган и переключатель спуск-подъем подключен к блоку сигнализации и исполнительному механизму, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности формирования уставки веса и исключения ложного срабатывания аварийной сигнализации, устройство снабжено ключом и блоком гальванического разделения сигнала, вход которого соединен с выходом блока слежения, а выход соединен с вторым входом блока уставок, причем второй выход блока уставок через второй нуль-орган и первый вход ключа подключен к переключателю спуск-подъем, при этом второй вход ключа соединен с выходом порогового элемента, а второй вход блока слежения — с выходом датчика

1113508

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности для предупреждения захватов, возникающих вследствие затяжек и посадок при подъеме и спуске бурильного инструмента.

Известно устройство для предупреждения прихватов бурильного инструмента t1) .

Известно также устройство для предупреждения прихватов бурильного инструмента, содержащее датчик веса бурильного инструмента, соединенный с двумя нуль-органами и через последовательно соединенные пороговый элемент и схему совпадения с первым входом блока слежения, генератор импульсов, подключенный через схему совпадения к первому входу блока слежения, выход которого соединен с первым входом блока уставок, а первый выход последнего через первый нуль1О

Поставленная цель достигается тем, что устройство для предупреждения прихватов бурильного инструмента, содержащее датчик веса бурильного инструмента, соединенный с двумя нульорганами и через последовательно соединенные пороговый элемент и схему совпадения с первым входом блока слежения, генератор импульсов, подключенный через схему совпадения к первому входу блока слежения, выход которого соединен с первым входом блока уставок, а первый выход последнего через первый нуль-орган и переключатель спуск-подъем подключен к блоку сигнализации и исполнительному механизму, снабжено ключом и блоком гальванического разделения сигнала, вход которого соединен с выходом блока слежения, а выход соединен с вторым входом блока уставок, причем второй выход блока уставок через второй нуль-орГан и первый вход ключа подорган и переключатель спуск-подъем подключен к блоку сигнализации и ис- 25 полнительному механизму С23.

Однако известное устройство не может корректировать величину уставки при изменении длины колонны и допускает ложные срабатывания аварийной сигнализации.

Цель изобретения — повышение точности формирования уставки веса и исключение ложного срабатывания аварийной сигнализации. ключен к переключателю спуск-подъем, при этом второй вход ключа соединен с выходом порогового элемента, а второй вход блока слежения — с выходом датчика веса.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик веса 1, блок слежения 2, блок гальванического разделения сигнала 3, блок уставок

4, нуль-орган затяжки 5, нуль-орган посадки 6, переключатель 7, связывающий нуль-орган затяжки 5 и нульорган посадки 6 с блоком аварийной сигнализации 8 и исполнительным механизмом 9, генератор импульсов 10 связанный с блоком слежения 2 через схему совпадения 11, и пороговый элемент 12, связанный с ключом 13.

Сущность работы устройства заключается в том, что допустимый вес бурильного инструмента формируется иэ сигнала, поступающего с блока слежения. Этот сигнал несет две ин,формации: об исходном весе бурильного инструмента, которая прямо поступает на блок уставок; об изменении веса бурильного инструмента в результате изменения длины колонны (при отвинчивании или навинчивании очередной свечи при спуске или подъеме колонны}, которая выделяется с помощью блока гальванического разделения сигнала и поступает в блок уставок, где участвует в формировании допустимого приращения веса бурильного инструмента. В итоге на выходе блока уставок формируется автоматически откорректированный в зависимости от длины колонны допустимый вес бурильного инструмента.

Устройство работает следующим образом.

От датчика 1 на вход порогового элемента 12 поступает сигнал, уровень которого пропорционален весу бурильного инструмента. При превышении веса бурильного инструмента веса одной свечи пороговый элемент 12 дает разрешение для прохождения импульсов с генератора импульсов 10 через схему совпадения 11 на первый вход блока слежения 2.

Таким образом, в блок слежения 2 заносится информация об исходном весе бурильного инструмента. Этот вес сравнивается с текущим весом, поступающим на второй вход блока слеже1113508 ния 2. На выходе блока слежения 2 формируется с заданной точностью сигнал, пропорциональный исходному весу бурильного инструмента. С выхода блока слежения 2 сигнал поступает на первый вход блока уставок 4 и на вход блока гальванического разделения сигнала 3 ° С выхода блока гальванического разделения сигнала 3 сигнал, пропорциональный прираще- 1О нию веса бурильного инструмента,поступает на второй вход блока уставок 4.

При изменении длины колонны сигнал с датчика веса 1, поступающий на вто- ts рой вход блока слежения 2, изменяется. Это изменение сигнала отСлеживается блоком слежения 2 и передается на вход блока гальванического разделения сигнала 3. На выходе блока 20 гальванического разделения сигнала формируется величина приращения веса бурильного инструмента после отвинчивания или навинчивания очередной свечи. 25

Таким образом, в блоке уставок 4 формируется автоматически откорректированный сигнал, пропорциональный допустимому весу бурильного инструмента, для подъема и для спуска 30 колонны с учетом текущего веса бурильного инструмента. Сигнал с выхода блока уставок 4, пропорциональный допустимому весу бурильного инскоумента при подъеме, поступает на первый вход нуль-органа затяжки 5.

На второй вход нуль-органа затяжки 5 поступает сигнал от датчика веса пропорциональный текущему весу бурильного инструмента. 40

При появлении затяжки сигнал, поступающий с датчика веса 1, превышает сигнал, поступающий с блока уставок

4, и нуль-орган 5 включает через переключатель 7 блок аварийной сигнали-4 эации 8 и исполнительный механизм 9..Пороговый элемент 12 и ключ 13 служат для блокировки аварийной сигнализации исполнительного механизма при полной разгрузке талевой системы.

При постановке бурильной йолонны на элеватор сигнал с датчика 1 резко изменяется и становится меньше сигнала, соответствующего весу одной свечи.

При этом пороговый элемент 12 подает сигналы на схему совпадения 11 и ключ 13, запрещая прохождение импульсов с генератора 10, поэтому в блоке слежения сохраняется информация о ранее записанном весе и запрещается прохождение аварийного сигнала с нуль-органа посадки б.

Как только колонна бурильных труб снимается с элеватора, соответственно снимается запрет для прохождения импульсов с генератора 10 и прохождения аварийного сигнала.

Уставка веса бурового инструмента дР вычисляется по формуле

riP = Р«к, где P — вес бурильного инструмента; к — коэффициент передачи узла гальванического разделения, к=0,2.

Перед спуском или подъемом исходный вес бурильного инструмента вводится в блок памяти, функцию памяти выполняет схема слежения. Иэ блока памяти информация поступает в блок формирования уставки бурильного инструмента и в сумматор. В сумматоре осуществляется суммирование исходного веса с уставкой, в результате чего формируется допустимый вес бурильного инструмента.

Устройство позволяет повысить точность определения предаварийных ситуаций, что позволит сократить расходы на ликвидацию аварий, связанных с прихватами.

1113508

Составитель В. Булыгин

Редактор В. Ковтун Техред Л.Коцюбняк Корректор Л. Пилипенко

Заказ 6542/26, Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыТий

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

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