Устройство определения положения резьбовых соединений труб

 

УСТРОЙСТВО ОГРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБ, содержащее лебедку, электромагнитный датчик обнаружения резьбовых соединешгй колонны труб и блок обработки I информации датчика, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, оно снабжено электромагнитной муфтой, сигнальным узлом с переключателем и датчиком перемещения колонны труб, выполненным в виде вала и двух кулачков, причем электромагнитная муфта расположена мевду лебедкой и датчиком перемещения колонны труб, а выводы муфты соединены с блоком обработки информации и зашунтированы переключателем , при этом один кулачок датчика перемещения колонны труб взаимодействует с переключателем сигнального § узла, а другой - с переключателем, (Л шунтирующим обмотку муфты.

„„su„„» 6140

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК зш Е 21 В 19 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И: (ИНРЫТИИ (2 1) 3531752/22-03 (22) 06. 01.83 (46) 30.09.84. Бюл. Р 36 (72) Э.К. Егоров (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт методики и техники разведки (53) 622,242 (088.8) (56) 1. Воздвиженский Б.И., Голубинцев О.Н., Новожилов А.А. Разведочное бурение. И., "Недра", 1979, с. 87, 2. Авторское свидетельство СССР

Р 236377, кл. Б 21 В 19/00, 1961 (54) (57) УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБ, содержащее лебедку, электромагнитный датчик обнаружения резьбовых соединеннй колонны труб и блок обработки информации датчика, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, оно снабжено электромагнитной муфтой, сигнальным узлом с переключателем и датчиком перемещения колонны труб, выполненным в виде вала и двух кулачков, причем электромагнитная муфта расположена между лебедкой и датчиком перемещения колонны труб, а выводы муфты соединены с блоком обработки информации и зашунтированы переключателем, при этом один кулачок датчика перемещения колонны труб взаимодействует с переключателем сигнального е узла, а другой — с переключателем, шунтирующим обмотку муфты.

1, 1116

Изобретение относится к буровому оборудованию, в частности к устройствам определения положения резьбовых соединений колонны труб.

Известен способ определения поло5 жения резьбовых соединений при спуско-подъеме труб в буровых установках, содержащих подъемный механизм в виде лебедки с тормозным устройством, управляемым вручную. Положение 1р резьбового соединения колонны труб относительно рабочих органов (трубодержатель, труборазворот) определяется буриль1пиком визуально по стыку труб (1 g, Недостатком способа являются значительные потери времени на визуальное определение мест резьбового соединения, особенно в случае применения гладкоствольной бурильной колонны. щ

Известно устройство для определения резьбовых соединений колонны труб, содержащее электромагнитный (индукционный) датчик обнаружения резьбового соединения, блок обработки информации датчика с сигнальным узлом, связанным с тормозным устройством подъемного механизма(2 ).

При прохождении диамагнитным кольцом, установленным на замковых (резьбовых) соединениях колонны, электромагнитного датчика блдк обработки информации последнего дает сигнал тормозному устройству подъемного механизма на остановку колонны.

При этом резьбоное соединение должно находиться между рабочими органами: трубодержателем и труборазворотом.

Однако наличие сигнала только о нижнем положении резьбового соеди40 нения (н момент прохождения резьбовым соединением датчика) не исключает выход его из зоны рабочих орга-. нов вследствие различной субъективной реакции буровиков, управляющих

45 тормозным устройством, и не дает информацию о фактическом положении резьбового соединения бурильной колонны, зажатой н трубодержателе, поэтому возможен захват колонны рабочими органами ниже резьбового соединения, что приводит к потерям времени на выполнение спуско-подъемных операций.

Цель изобретения — повьппение надежности работы и ускорение спускоподъемных операций.

140 2

Указанная цель достигается тем, что устройство определения положения резьбовых соединений труб, содержащее лебедку, электромагнитный датчик обнаружения резьбовых соединений колонны труб и блок обработки информации датчика, снабжено электромагнитной муфтой, сигнальным узлом с переключателем и датчиком перемещения колонны труб, выполненным в виде вала и двух кулачков, причем электромагнитная муфта расположена между лебедкой и датчиком перемещения колонны труб, а выводы муфты соединены с блоком обработки информации и зашунтированы переключателем, при этом один кулачок датчика перемещения колонны труб взаимодействУет с переключателем сигнального узла, а другой — с переключателем, щунтирующим обмотку муфты.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство, входящее в состав буровой установки, включающей подъемный механизм, выполненный в ниде лебедки 1 с тормозным устройством 2 захват 3 колонны 4 труб с резьбовйми соединениями 5 и рабочие органы: труборазворот 6 и трубодержатель 7 с нижней 8 и верхней 9 границами рабочей зоны, содержит электромагнитный датчик 10, блок обработки информации 11 датчика, электромагнитную муфту 12, соединяющую нал 13 лебедки 1 с осью 14 датчика перемещения 15 колонны 4, на которой расположены кулачок 16 с регулируемым выступом 17, взаимодействующим с переключателем 18 сигнального узла 19, и кулачок 20, нзаимодействующий с переключателем 21 блока 11.

С помощью электромагнитного датчика 10 формируется первичная информация о месте резьбового соединения, например, путем сравнения вторичных электромагнитных полей двух сосед» них участков трубы.

Посредством блока обработки информации 11 датчика 10 обеспечивается питание датчика 10, обработка первичной информации о резьбовом соединении и выработке команды, подаваемой на включение электромагнитной муфты.

Датчик 15 перемещения колонны обеспечивает посредством кулачка 16 включение сигнального узла 19 при

3 11161 входе резьбового соединения в рабочую зону и выключение при выходе из нее, а посредством кулачка 20— отключение электромагнитной муфты при повороте оси 14 датчика 15 в исходное положение.

Устройство работает следующим образом, При подъеме колонны 4 лебедкой 1 резьбовое соединение 5 проходит 10 электромагнитный датчик 10. Последний при этом формирует и передает первичную информацию о наличии реэьбового соединения в блок обработки информации 11 датчика, который выра- 15 батывает команду на включение электромагнитной муфты 12. При этом вал 13 подъемного механизма 1 соединяется с осью 14 датчика 15 перемещения колонны 4, кулачки 16 и 20 пово- ур рачиваются, переключатель 21 своими контактами шунтирует контакты блока

11, время удержания которых из-за кратковременности сигнала датчика 10 незначительно, обеспечивая необходи- 2S мую длительность включения муфты 12.

При дальнейшем повороте вала 13 подьемного механизма, когда резьбовое соединение достигает нижней 8 грани цы рабочей зоны труборазворота 6 (вы- 3р ше захвата трубодержателя 7), кулачок 16 выступом 17 замыкает контакты переключателя 18, которые включают сигнальный узел 19. По сигналу последнего бурильщик тормозным

35 устройством 2 вручную останавливает подъемный механизм 1.

Если подъем колонны не был прекращен своевременно в пределах рабочей зоны и резьбовое соединение перешло 4О верхнюю границу 9 рабочей. зоны (граница захвата труборазворотом 6) кулачок 16, поворачиваясь, размыкает контакты переключателя 18, сигнальный узел 19 отключается. В этом слу- 45 чае колонна должна быть приспущена на такую величину, пока переключатель 18 не включится снова кулачком

16, поворачивающимся в противоположную сторону вместе с подъемным механизмом.

Когда выполнено развинчивание резьбового соединения, захватное устройство 3 опускается лебедкой для

40 4 подъема очередной свечи. При этом ось 14 датчика 15 перемещения колон-. ны поворачивается в направлении,противоположном подъему, и в исходном положении кулачок 20 контактами переключателя 2! отключает электромагнитную муфту 12, Устройство подготовлено для выполнения следующего цикла.

Устройство обеспечивает включение сигнального узла 19, когда резьбовое соединение 5 труб находится в рабочей зоне между границами 8 и 9, и отключение его при выходе соединения 5 из рабочей зоны, что позволяет получать информацию о фактическом положении резьбового соединения относительно рабочей зоны труборазворота

6, оперативно корректировать это положение до захвата колонны 4 труб трубодержателем 7.

Таким образом, исключаются захваты колонны 4 рабочими органами 6 и 7 когда резьбовое соединение 5 находится вне их рабочей зоны и связанные с этим потери времени на повторное определение места резьбового соединения и ввод его в рабочую зону, определение места резьбового соединения по сравнению с визуальным контролем, особенно в случаях, когда трубы покрыты специальной смазкой, тем самым повышается производительность спуско-подъемных операций колонны бурильных труб и надежность работы при автоматическом управлении тормозным устройством (исключаются отказы при случайных выходах резьбового соединения иэ рабочей зоны).

Устройство может бьггь использовано в буровых установках с автоматическим (дистанционным) управлением тормозным устройством подъемного механизма. В этом случае сигнальный узел подает сигнал в систему управления тормозным устройством на остановку подъемного механизма, тогда когда резьбовое соединение достигло нижней границы рабочей зоны, либо на растормаживание подъемного механизма, когда резьбовое соединение перешло верхнюю границу рабочей зоны.

1116140

Составитель В. Сидоров

Техред Т.Дубинчак Корректор И. Муска

Редактор В. Ковтун

Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьгтий

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

Заказ 6885/24

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