Способ определения перемещения бурильной колонны при спуско- подъемных операциях с лебедкой

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ ПРИ СПУСКОПОДЪЕМНЫХ ОПЕРАЦИЯХ С ЛЕБЕДКОЙ, основанный на измерении длины талевого каната от неподвижного ролика до вращающегося ролика, прижатого к сбегающей ветви талевого каната, с последующим вычитанием из этой длины изменения длины под действием усилия на крюке талевого каната от точки закрепления до вращающегося ролика, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения измерения изменения длины талевого каната, определяют длину талевого каната от точки закрепления до вращающегося и длину мертвого конца талевого каната от точки закрепления до неподвижного ролика, а по отношению длины талевого каната от точки закрепления до вращающегося ролика к длине мертвого конца определяют коэффициент масштабирования, при этом измеряют изменение длины мертвого конца талевого каната от точки закрепления до неподвидного ролика под действием усилия на крюке и по произведению коэффициента масштабирования и величины изменения длины мертвого конца талевого каната судят о перемещении бурильной колонны.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

0% (И) 12 А (ю 4 Е 21 В 44/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

:Ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3568851/22-03 (22) 30.03.83 (46) 23.12.85. Бюл. И - 47 (71 Всесоюзный научно-исследовательский институт методики и техники разведки Всесоюзного промышленного объединения "Союзгеотехника" (72) И.E. Шеголева (53) 622. 242 (088. 8) (56) Мнцохейн Б.И. и Парфенов Б.М.

Электропривод буровых лебедок. — М.:

Недра .1978, с. 235-239.

Патент США Ф 4156467, кл. 173-22, опублик. 1960. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ ПРИ СПУСКОПОДЪЕМНЫХ ОПЕРАЦИЯХ С ЛЕБЕДКОЙ, оснОванный на измерении длины талевого каната от неподвижного ролика до вращающегося ролика, прижатого к сбегающей ветви талевого каната, с последующим вычитанием из этой длины изменения длины под действием усилия на крюке талевого каната ат точки закрепления до вращающегося ролика, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения измерения изменения длины талевого каната, определяют длину талевого каната от точки закрепления до вращающегося ролика и длину мертвого конца галевого каната от точки закрепления до неподвижного ролика, а по отношению длины талевого каната от точки закрепления до вращающегося ролика к длине мертвбго конца определяют коэффициент масштабирования, при этом измеряют изменение длины мертsoro конца талевого каната от точки закрепления до неподвидного ролика под действием усилия на крюке и по произведению коэффициента масштабирования и величины изменения длины мертвого конца талевого каната судят о перемещении бурильной колонны.

1199912

Изобретение относится к способам измерения перемещения бурильной колонны с помощью лебедки и предназна. чено для оптимизации управления процессом спуско-подъемных операций S при бурении.

Цель изобретения — повышение точ-. ности и упрощение измерения изменения длины талевого каната.

На чертеже представлена принци- 10 пиальная схема конструкции системы спуско-подъема колонны с лебедкой, с помощью которой осуществляется предлагаемый способ.

Система спуско-подъема колонны 15 с лебедкой содержит неподвижный 1 и подвижный 2 ролики талевого блока.

На неподвижном ролике 1 установлен датчик 3 угла поворота, на подвижном ролике 2 — угла поворота 4 датчик. 20

Неподвижный ролик 1 прижат к мертвому концу 5 талевой системы. Бурильная колонна 6 подвешена на крюке 7. Натяжение талевого каната осуществляется с помощью лебедки 8. 25

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

На неподвижном ролике 1 талевой системы через редуктор (не показан) устанавливают датчик 3 угла пово- З0 рота, аналогичный датчику 4 угла поворота, соединенному через .редуктор с вращающимся роликом 2, прижатым к сбегающей ветви талевого каната..

В качестве датчиков угла поворота могут быть использованы как цифровые датчики, так и аналоговые (линейные вращающиеся трансформаторы, бесконтактные сельсины).

Передаточное отношение редукторов выбирается в зависимости от типа датчика угла поворота (цифровой или аналоговый) и от желаемой точности измерения перемещения колонны.

Операциям спуска и подъема бурильной колонны 6 предшествует операция натяжения талевого каната перед раскрытием трубодержателя или операция приподъема колонны перед снятием подкладной вилки. И в том, и в другом случае в начале подъема и спуска происходит натяжение каната до усилия, равного усилию на крюке 7 талевого блока. 55

При этом неподвижный ролик 1 поворачивается на угол, пропорциональный удлинению мертвого конца 5, т.е. неподвия.ной части 1,, талевого каната, и датчик 3 поворачивается на угол с „ . Вращающийся ролик 2 поворачивается на угол, пропорциональный удлинению отрезка каната от точки закрепления мертвого конца

5 до этого ролика, и датчик 4 поворачивается на угол (Для того, чтобы скомпенсировать ошибку от удлинения каната из величины выходного сигнала датчика 4 угла поворота на вращающемся ролике вычитают величину выходного сигнала датчика 3 угла поворота на неподвижном ролике, но в том же масштабе, т.е. величина О, выходного сигнала датчика 4 равна величине 11 выходного сигнала датчика 3, умноженной на коэффициент масштабирования К.:

Коэффициент масштабирования может принимать два значения в зависимости от режима работы (спуск или подъем бурильной колонны). Перед спуском талевый блок находится в крайней верхней точке и отрезок каната 0z имеет минимальное значение, а, следовательно, и коэффициент К К „„. Перед подъемом талевый блок находится в крайнем нижнем положении и отрезок каната имеет максимальное значение и

К = k „,„„, Поэтому сигнал с выхода датчика 4 подают на два усилителя (на чертеже не показаны) с коэффициентами К „„и К ц,, а затем в зависимости от режима работы выходной сигнал одного из усилителей подают на вход суммирующего (вычитающего) устройства, на другой вход которого поступает выходной сигнал датчика 4, или выходной сигнал датчика 4 подают на делители с коэффициентами деления и К„щ„, а затем выходной сигнал одного из делителей (в зависимости от режима спуска или подъема) подают на вход суммирующего устройства, на другой вход которого поступает выходной сигнал датчика 3.

При спуске или подъеме бурильной колонны выходной сигнал суммиСоставитель И.Карбачинская

Техред А.Бабинец . Корректор,А.Тяско

Редактор Н.Бобкова

Заказ 7840/36

Тираж 539 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 рующего устройства пропорционален ее перемещению и ошибки от удлинения талевого каната не содержит.

Таким образом, при осуществлении предлагаемого способа сигнал на

1199912 4 выходе суммирующего устройства при спуске или подъеме бурильной колонны пропорционален величине ее перемещения и не содержит ошибки от уд5 линения талевого каната при его натяжении.