Устройство для предупреждения прихватов бурильного инструмента

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1242605 - Д1 (5ц 4 Е 21 В 47/09, 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ .КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ВСЕГО-"> : Я

13,",. „13

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ИВАМ б ТЕКА (21) 3855797/22-03 (22) 07.01.85 (46) 07.07.86. Бюл. У 25 (71) Андижанское специальное проектно-конструкторское бюро Государственного всесоюзного объединения "Союзнефтеавтоматика" (72) Н.Н.Бородин (53) 622.243(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 544746, кл.Е 21 B 23/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 3536315, кл.Е 21 В 23/00, 1983. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ПРИХВАТОВ БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА, содержащее .датчик веса бурового инструмента, соединенный с первым входом блока слежения и двумя компараторами и через последовательно соединенные пороговый элемент и схему совпадения с вторым входом блока слежения, генератор импульсов, подключенный через схему совпадения к второму входублока слежения,выход которого соединен с первым входом блока уставок и через схему гальванического разделения сигналов с вторым входом блока уставок, при этом первый выход последнего через первый компаратор и переключатель "Спуск-подъем" подключен к блоку сигнализации и исполнительному механизму, второй выход через последовательно соединенные второй компаратор, ключ и переключатель Спуск-подъем" подключен к блоку сигнализации и исполнительному механизму, а второй вход ключа соединен с выходом порогового элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью исключения предварительного срабатывания аварийной сигнализации при постановке бурового инструмента на элеватор, оно снабжено делителем напряжения, вход которого соединен с выходом блока слеженйя, а выход соединен с вторым входом порогового элемента.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1242605

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

Цель изобретения — исключение предварительного срабатывания аварийной сигнализации при постановке бурового инструмента на элеватор.

Яа чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство для предупреждения прихватов содержит датчик 1 веса бурового инструмента, соединенный с первым входом блока 2 слежения и двумя компараторами 3 и 4 и через последовательно соединенные пороговый элемент 5 и схему 6 совпадения с вторым входом блока 2 слежения, Генератор 7 импульсов подключен через схему 6 совпадения.к второму входу блока 2 . слежения, выход которого соединен с первым входом блока 8 уставок и через схему 9 гальванического разделения сигналов с вторым входом блока 8 уставок. При этом первый выход блока 8 уставок через компаратор 3 и переключатель "Спуск-подъем" 10 подключен к блоку 11 сигнализации и исполнительному механизму 12, второй выход через последовательно соединенные компаратор 4, ключ 13 и переключатель 10 подключен к бйоку 11 сигнализации и исполнительному механизму 12, а второй вход ключа 13 соединен с выходом порогового элемента 5. Вход делителя 14 напряжения соединен с выходом блока 2 слежения, а выход — с вторым входом порогового элемента 5.

Устройство работает следующим образом.

Перед подъемом или спуском, т.е. когда с датчика I веса еще не поступал сигнал, на выходе блока 2 слежения сигнал равен нулю. Таким образом на входе порогового элемента 5 установится значение порога срабатывания, равное нулю, поступающее через делитель 14. При появлении любого веса бурильного инструмента пороговый элемент 5 дает разрешение для прохождения импульсов с генератора 7 импульсов через схему 6 совпадения уа первый вход блока 2 слежения.

Таким образом, в блок 2 слежения заносится информация об исходном весе бурильного инструмента, а на входе порогового элемента 5 установится значение порога срабатывания, равное половине исходного веса (делитель 14 имеет коэффициент деления

2). Таким образом, разрешение или запрещение для работы схемы появляется при превышении или понижении порога, поступающего с блока 2 слежения через делитель 14. Значение порога становится следящим.

Исходный вес сравнивается с теку— щим весом, поступающим на второйвход блока 2 слежения. На выходе блока 2 слежения формируется с заданной точностью сигнал, пропорциональный исходному весу бурильного инструмента, С выхода слежения 2 сигнал поступает на первыи вход блока 8 уставок и на вход блока 9 гальванического разделения сигнала. С.выхода блока 9 гальванического разделения сигнала сигнал, пропорциональный приращению веса бурильного инструмента, поступает на

:второй вход блока 8 уставок.

При измерениидлины колоннысигнал с датчика I веса, поступающий на втброй вход блока слежения, изменяется.

Это изменение сигнала отслеживания блоком 2 слежения передается на вход блока 9 гальванического разделения сигнала и на вход порогового элемен— та 5 через делитель 14 напряжения.

На выходе блока 9 гальванического разделения формируется величина приращения веса бурильного инструмента

35 после отвинчивания или навинчивания очерецной свечи.

Таким образом, в блоке 8 уставах формируется автоматически откоррек40 тированный сигнал, пропорциональный допустимому весу бурильного инстумента, для подъема и для спуска колонны с учетом текущего веса бурильного

t г инструмента; Сигнал с выхода блока 8

45 уставок, пропорциональный допустимому весу бурильного инструмента при подъеме, поступает на первый вход компаратора 3.

Иа второй вход компаратора 3 поступа. ет сигнап от датчика 1 веса, пропорциональный текущему весу бурильного

5О инструмента.

При появлении затяжки сигнал, поступающий с датчика 1 веса, превысит сигнал, поступающий с блока 8 уставок, и компаратор 3 включит через переключатель 10 блок Ii сигнализации и исполнительный механизм 12.

Пороговый элемент 5 и ключ 10 служат для блокировки аварийной сигнали1242605 др = Рхку

Предлагаемое устройство позволяет йовысить точность определения предаварийных ситуаций, что позволяет сократить расходы на ликвидацию аварий, связанных с прихватами.

Составитель И.Карбачинская о

Редактор Н.Данкулич Техред Н.Бонкало Корректор. О. Луговая

Заказ 3674/31 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 . зации исполнительного механизма при полной разгрузке талевой системы.

При постановке бурильной колонны на элеватор сигнал с датчика 1 веса резко изменяется до половины веса бу5 рильного инструмента и затем медленно уменьшается до нуля. При этом пороговый элемент 5 подает сигналы на схему 6 совпадения и ключ 13, запрещая прохождение импульсов с генератора 7. Поэтому в блоке 2 слежения сохраняется информация о ранее записанном весе и запрещается прохождение аварийного сигнала с компаратора 4.

Как только колонна бурильных труб снимается. с элеватора, соответственно снимается запрет для прохождения .импульсов с генератора 7 и прохождем ния аварийного сигнала.

Установка веса бурильного инструмента A P вычисляется по формуле где P — вес бурильного инструмента;

К вЂ” коэффициент передачи узла гальванического разделения и

К = 0,2..

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