Устройство приема информации о состоянии ствола скважины по гидравлическому каналу связи

 

УСТРОЙСТВО ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ О СОСТОЯНИИ СТВОЛА СКВАЖНЫ ПО ГИДРАВЛИЧЕСКОМУ КАНАЛУ СВЯЗИ, содержащее датчик расхода, устад1овленньй на выходе скважины и подключенный к первому усилителю сигнала, блок сравнения расхода, один вход которого . соединен с выходом блока задания количества контрольного расхода, датчик давления, установленный на входе скважины и соединенньш через второй усилитель с фильтром, триггер, выход которого соединен с одним из входов элемента. И, другой вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а также десятичный счетчик , отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности информации о состоянии ствола скважины в процессе бурения, оно снабжено вторым фильтром, дополнительным усилителем сигнала, блоком сравнеКия давления, блоком задания контрольной величины давления, датчиком глубины скважины, преобразователем глубины во временной интервал, элементом ИЛИ, вычитающим устройством, четырьмя реле, тремя элементами И,. тремя усилителями мощности, звуковым сигнализатором и световыми индикаторами , при этом дополнительный усилитель сигнала включен последовательно с вторым фильтром между выходом датчика расхода и входом блока сравнения расхода, а блок сравнения давления (Л одним входом подключен к блоку задания контрольной величины давления, а вторым - к выходу первого фильтра, причем выходы блоков сравнения через реле подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом триггера и первым управляющим входом генератора, второй управляющий вход которого через преобразователь jib Ю Эд глубины во временной интервал подключен к датчику глубины скважины, а выход непосредственно и через лоЮ гический элемент И соединен с в сода:л ми вычитающего устройства, связанного по выходу с десятичным счетчиком, выходы реле соединены попарно с входами схем совпадения, выходы которых через усилитель мощности подключены к звуковому сигнализатору и световым индикаторам.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ((9) ((() 4(5() E 21 В 47 12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3545665/22-03 (22) 01,02.83 (46) 28.02.85. Бюл. N - 8 (72) М.I:. Сеид-Рза, P.М. Мамедов, Х.Я. Рашидов, Е.H. Никанорова и Ф.А. Ахундов (71) Ордена Трудового Красного Знамени Азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (53) 644.24(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР !

f - 709807, кл. Е 21 В 47/12, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

У 953201, кл. Е 21 В 47/12, 1982 °

3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3391466/03, кл. Е 21 В 47/12, 1982. информации о состоянии ствола скважины в процессе бурения, оно снабжено вторым фильтром, дополнительным усилителем сигнала, блоком сравнения давления, блоком задания контрольной величины давления, датчиком глубины скважины, преобразователем глубины во временной интервал, элементом ИЛИ, вычитающим устройством, четырьмя реле, тремя элементами И, тремя усилителями мощности, звуковым сигнализатором и световыми индикаторами, при этом дополнительный усилитель сигнала включен последовательно с вторым фильтром между выходом датчика расхода и входом блока сравнения расхода, а блок сравнения давления одним вхолом подключен к блоку задания контрольной величины давления, а вторым — .к выходу первого фильтра, причем выходы блоков сравнения через реле подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом триггера и первым управляющим входом генератора, второй управляющий вход которого через преобразователь глубины во временной интервал подключен к датчику глубины скважины, а выход непосредственно и через логический элемент И соединен с входами вычитающего устройства, связанного по выходу с десятичным счетчиком, выходы реле соединены попарно с входами схем совпадения, выходы которых череэ усилитель мощности подключены к . звуковому сигнализатору и световым индикаторам. (54) (57) УСТРОЙСТВО ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ О СОСТОЯНИИ СТВОЛА СКВАЖИНЪ| ПО

ГИДРАВЛИЧЕСКОМУ КАНАЛУ СВЯЗИ, содерO жащее датчик расхода, установленный на выходе скважины и подключенный к первому усилителю сигнала, блок сравнения расхода, .один вход которого соединен с выходом блока задания количества контрольного расхода, датчик давления, установленный на входе скважины и соединенный через второй усилитель с фильтром, триггер, выход кОторого соединен с одним из входов элемента И, другой вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а также десятичный счетчик, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности

ЗСРЯИЖАЯ

ОПИСАНИЕ Д О РЕТЕНИН ",";.""„,"„„, 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1142625

Изобретение относится к технике бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам контроля за состоянием ствола скважины с использованием информации, поступающей по гидравлическому каналу связи.

Известно устройство приема информации с забоя скважины по-гидравлическому каналу- связи, содержащее возбудитель гидроимпульсов, датчик давления, !О усилитель-формирователь, счетчик импульсов, триггер, генератор, элемент И, счетчик глубины (11 .

Недостатком известного устройства является то, что оно может восприни- !5 мать сигналы только с возбудителя гидроимпульсов.

Известно также устройство приема информации с забоя скважины по гидравлическому каналу связи, содержа- 20 щее два датчика давления, два усилителя-формирователя, триггер, элемент

И, генератор, десятичный счетчик (2) .

Недостатком такого устройства является то, что его использование 25 дает возможность получать информацию только при гомощи импульсов, создаваемых на устье скважины, и не позволяет фиксировать место того или иного осложнения по стволу скважины; Зп

Наиболее близким по Технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство приема информации о состоянии ствола

HbI по гидравлическому каналу З5 связи, содержащее датчик давления, установленный на входе скважины; соединенный через последовательно соединенные усилитель-формирователь . и пблосовой фильтр с одним из входов 11 триггера, выход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход элемента И соединей с входом счетчика, датчик расхода, установленный на выходе скважины и подключенный к одному входу блока сравнения, другой вход которого соединен с выходом блока задания количества контрольного расхода, а выход блока сравнения подключен к другому входу триггера (31 .

Недостатком такого устройства является то что с его помощью можно обнаружить и определить только местоположение поглощения по стволу скважины, Цель изобретения " повышение досговерности информации о состоянии ствола. скважины в процессе бурения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство приема информации о состоянии ствола скважины по гидравлическому каналу связи, содержащее датчик расхода, установленный на выходе скважины и подключенный к первому усилителю сигнала, блок сравнения расхода, один вход которого соединен с выходом блока задания количества контрольного расхода, датчик давления, установленный на входе скважины и соединенный через второй усилитель с фильтром, триггер, выход которого соединен с одним из входов элемента И, другой вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а также десятичный счетчик, снабжено вторым AHJIbTpoM> дополнительным усилителем сигнала, блоком, сравнения давления, блоком задания контрольной величины давления, датчиком глубины скважины, преобразователем глубины во временной интервал, элементом ИЛИ, вычитающнм устройством, четырьмя реле, тремя элементами И, тремя усилителями мощности, звуковым сигнализатором и световыми индикаторами, при этом дополнительный усилитель сигнала включен последовательно с вторым фильтром между выходом датчика расхода и входом блока сравнения расхода, а блок сравнения давления одним входом подключен к блоку задания контрольной величины давления, а вторым — к выходу первого фильтра, причем выходы блоков сравнения через реле подключены к входам элемента ИЛИр выход которого соединен с входом триггера и первым управляющим входом генератора, второй управляющий вход которого через преобразователь глубины во временной интервал подключен к датчику глубины скважины, а выход непосредственно и через логический элемент И соединен с входами вычитающего устройства, связанного по выходу с десятичным счетчиком, выходы реле соединены попарно с входами трех схем совпадения, выходы которых через усилитель мощности подключены к звуковому сигнализатору и световым индикаторам.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство состоит из датчика 1 расхода, усилителя 2, сглаживающего

11426 фильтра 3, блока 4 сравнения расхода, блока 5 задания контрольного,ко личества расхода, реле 6 и 7, элемента ИЛИ 8, генератора 9 импульсов, триггера 10 со счетным входом, эле- 5 мента И 11, вычитающего устройства 12, датчика 13 давления, усилителя 14, сглаживающего фильтра 15, блока 16 сравнения давления, блока 17 задания контрольной величины давления, реле 10

18 и 19, десятичного счетчика 20, преобразователя 21 глубины скважины во временной интервал, измерителя 22 глубины скважины, элементов И 23-25, усилителей 26 — 28 мощности, звуково- 15

ro сигнализатора 29, световых индикаторов 30-32.

Устройство работает следующим образом.

При возникновении осложнения по 20 стволу скважины происходит изменение расхода бурового раствора на выходе скважины и величины давления на входе скважины. Откло ение этих параметров от контрольных значений зависит 25 от вида осложнения и характеризуется следующими неравенствами: при поглощении 0

Эти изменения происходят в зоне осложнения и распространяются в двух З5 направлениях: по затрубному пространству к выходу циркуляционной системы .и через забой скважины по стволу жидкости в бурильной колонне к входу скважины. Указанные возмущения вос- 40 принимаются датчиками расхода и. давления.

Определение глубины осложнения осуществляется следующим образом.

Сигнал с выхода датчика 1 расхода 45 поступает на усилитель 2 и сглаживающий фильтр 3, где усиливается и сглаживается, после чего поступает в блок 4 сравнения расхода, сравни-. вается с сигналом, поступающим с выхода .блока 5 задания количества контрольного расхода, и в зависимос ти от знака сигнала рассогласования поступает на соответствующее реле

6 или 7. С выхода реле сигнал поступает на элемент ИЛИ 8, который передает его на.управляющий вход генератор 9 импульсов и вход триггера 10, 25 4

1 устанавливая его в единичное состояние. С выхода генератора импульсы поступают на один из входов элемента И 11 и на вход вычитающего устройства 12;

Продолжительность времени й, поступления импульсов от генератора 9 импульсов на суммирующий вход вычитающего устройства задается преобразователем 21 глубины скважины во временной интервал, связанным с измерителем 22 глубины скважины. Следовательно, на суммирующий вход вычитающего устройства поступает число импульсов, пропорциональное глубине забоя скважины Н.

Число импульсов, поступающих на реверсивный вход вычитающего устройства, определяется временем t> открытия элемента И 1.и зависит от времени поступления сигнала об изменении давления на входе скважины с датчика 13 давления.

Этот сигнал формируется следующим образом.

Изменение давления воспринимается датчиком 13 давления, усиливается усилителем 14, сглаживается фильтром 15 и поступает на блок 16 сравнения. величины давления, где сравнивается с заданной контрольной величиной давления блока 17. Сигнал рассогласования поступает на соответствующее реле 18 или 19 ° Реле срабатывает и сигнал поступает на вход элемента

ИЛИ 8, выход которого подключен к входу триггера 10. Триггер опрокидывается в ноль и закрывает элемент

И 11. Таким образом, элемент И 11 оказывается открытым для импульсов генератора 9 импульсов на время и число импульсов, поступающих на вычитающее устройство эа это время, пропорционально расстоянию от зоны осложнения до забоя скважины (Н-ii).

Вычитающее устройство работает по принципу антисовпадения и на десятич ный счетчик 20 поступает число импульсов, пропорциональное расстоянию от устья скважины до местоположения осложнения h.

Распознавание вида осложнения с помощью предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

При наличии поглощения по стволу скважины уровень расхода и величина давления относительно контрольных значений снижаются. Тогда срабаты1 !42625

ВНЗПШИ Заказ 680/31 . Тираж 540 Подписное

Фьдивл ЯПП ".Патеит", г.Ужгород, ул.Нроектная, 4 вают реле 7 и 18, одновременно на элементы И 23 и 25 поступает сигнал о снижении расхода, а на элементы

И 24 и 25 сигнал о снижении давления.

Таким образом, из всех трех открывается только элемент И 25, с выхода которого сигнал через усилитель 28 мощности поступает на звуковой сигнализатор 29 и индикатор 32 поглощения.

При водонефтегазопроявлении уровень расхода на выходе скважины увеличивается, а давление на входе уменьшается. В этом случае срабатывает реле 6 и сигнал поступает на элемент И 24. От сигнала о снижении. давления на входе скважины срабатывает реле 18 и сигнал одновременно поступает на элементы И 24 и 25, открывая только элемент И 24, с выхода которого сигнал поступает через усилитель 27 мощности на звуковой сигнализатор 29 и индикатор 31 водонефтегазопроявления.

При сужении ствола и обвалах уровень расхода уменьшается, а давление увеличивается. При этом срабатывает реле 7. Сигнал поступает на элементы И 23 и 25, а при повышении давления срабатывает реле 19 и сигнал поступает на элемент И 23. Таким об1О разом, открывается только элемент

И 23, на выходе появляется сигнал, которьй поступает через усилитель 26 мощности на звуковой сигнализатор 29 и индикатор 30 сужения.

1S

Таким образом, предлагаемое устройство значительно повышает достоверность информации об осложнениях в стволе буровой скважины, сигнализируя о виде осложнения и его местоположении по стволу. Это позволяет принять оперативные меры к устранению

Ьсложненнй и существенно повысить скорость проходки.