Устройство для измерения скорости бурения

 

1

1

t

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1п1 54282) Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное и a;;r. свид-ву (22) Заявлено 21.02.75 (21) 2106714 03 (51) М. Кл.2 Е 21В 45, 00 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Мнннстров СССР (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.77. Бюллетень ¹ 2

Дата опубликования описания 17.02.77 (53) УДК 622.24.082 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Э. А. Айзуппе, В. А. Бражников, В. Л. Воронель, В. А. Кулишенко и В. В. Кучеров (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт разработки и эксплуатации нефтепромысловых труб (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ БУРЕНИЯ

У = т (т+1) 20

Изобретение относится к области измерения механической скорости бурения нефтяных и газовых скважин.

Известно устройство для измерения механической скорости бурения, действие которого основано на определении величины перемещения верхнего конца бурильной колонны за фиксированный промежуток времени.

Недостатком этого устройства является низкая частота опроса, обусловленная большим временем усреднения сигнала подачи, который имеет неравномерную характеристику.

Известно также устройство, действие которого основано на методике скользящего усреднения. Устройство содержит усредняющие блоки, соединенные с датчиком проходки, регистр текущего среднего значения, блок управления и индикатор. Однако указанное устройство является недостаточно эффективным при малом числе интервалов во времени усреднения.

Цель изобретения — повышение точности измерения. Это достигается тем, что устройство снабжено сумматором, регистром предыдущего значения, регистром результата и блоками деления, причем входы сумматора подключены к регистрам текущего среднего и предыдущего значений, а выход соединен с регистром результата, выход которого подключен через первый блок деления к регистру предыдущего значения, а через второй — к индикатору.

В устройстве реализуется метод линейного скользящего сглаживания, сущность которого

5 заключается в апроксимации искомой кривой ломаной линии, каждый из отрезков которой обладает наименьшим среднеквадратичным отклонением от искомой кривой. При этом

2 где у, — усредненное значение параметра в точке;

m — число интервалов за время усреднения; у; — измеренное значение параметра.

На чертеже приведена функциональная схема описываемого устройства.

Устройство содержит датчик проходки 1, соединенный с входами усредняющих блоков

25 2 — 4, каждый из которых состоит из ключей 5, 6 и накопителя 7. Выходы усредняющих блоков через собиратель 8 подключены к входу регистра 9 текущего среднего значения. Выход последнего связан с одним входом сумматора

30 10, к второму входу которого подключен ре542821 гистр 11 предыдущего значения, а выход сумматора подсоединен к регистру 12 результата, выход которого через первый блок 13 деления подключен к регистру 11 предыдущего значения, а через второй блок 14 деления — к индикатору 15. Устройство содержит также блок 16 управления и ключи 17 и 18.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы с датчика проходки 1 поступают на входы ключей 5 усредняющих устройств

2 — 4 и суммируются последовательно через заданные интервалы времени в накопителях 7 за время усреднения 1,,р. В конце каждого заданного интервала времени содержимое накопителей 7 через ключи 6 и собиратель 8 поочередно подается в регистр 9 текущего среднего значения, выход которого подключен к сумматору 10, к второму входу которого подсоединен выход регистра 11 предыдущего среднего значения.

Содержимое регистра 11 формируется из предыдущего среднего значения, которое находится в регистре 12, путем умножения его ш — 1 на коэффициент в блоке 13. После выи+1 полнения суммирования число из сумматора, имеющее значение:

/=1+т т (m+1) m — 1 т (m — 1)

Дс-i

2 m+1

+ Уу=Ую

= -1 переписывается в регистр 12 через ключ 17.

Ключи 17 и 18 работают в противофазе один раз за интервал опроса.

Для получения на выходе значения ско., ти содержимое регистра 12 почается на ии., атор 15 через блок 14 деления, где 11pol i. . 51ит

m (m+ 1) деление его на коэффициент . Работа

5 2 устройства синхрс. изируется сигналами блока 16 управления.

Предлагаемое устройство позволяет повы10 сить точность измерения скорости бурения, что имеет значение при управлении процессом, в частности при определении продолжительности долбления по максимуму рейсовой скорости, когда сигналом окончания долбления яв15 ляется равенство рейсовой и текущей механической скоростей.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости бурения, содержащее усредняющие блоки, соединенныс с датчиком проходки, регистр текущего среднего значения, блок управления и индикатор, 25 отлич ающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено сумматором, регистром предыдущего значения, регистром результата и блоками деления, причем входы сумматора подключены к регистЗО рам текущего среднего и предыдущего значений, а выход соединен с регистром результата, выход которого подключен через первый блок деления к регистру предыдущего значения, а через второй — к индикатору, ° 542821

Составитель К. Туленннов

Техред А. Камышникова Корректор Е. Хмелева

Редактор Н. Корченко Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 202/8 Изд. № 127 Тираж 709 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3С-35, Раушская наб., д. 4/5