Устройство для определения стоимости метра проходки при алмазном бурении скважин

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 170674 (21) 2033775/03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (51) М. Кл.

Е 21В 45/00

Гооударатоонныд номатот

Сонета аенноотроа СооР оо делам наобротоннд н отнрытна (43) Опубликовано 050Э77. Бтоллетень № 33 о (45) Дата опубликования описания0710.77 (53) УДК 622.233.626 (088.8) (72) Авторы изобретения

И.П.Петров и Е.В. Калыгин

СвердлоВский ордена Трудового Красного Энамени горный институт имени В.В.Вахрушева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТОИМОСТИ

МЕТРА ПРОХОДКИ ПРИ АЛМАЭНОМ БУРЕНИИ

СКВАЖИН

Изобретение относится к контролю и управлению процессом бурения скважин алмазными коронками и предназначено для определения ожидаемой стоимости метра проходки и выбора наиболее 5 рационального режима бурения.

Известно устройствЬ, реализующее алгоритм вычисления стоимости метра проходки (11

Недостатком устройства является от-10 сутствие на выходе сигнала,пропорционального ожидаемой стоимости метра проходки скважины.

Известно также устройство для опре-<я деления стоимости метра проходки при алмазном бурении скважин, включающее датчик общего текущего времени, блок вычисления стоимости метра проходки, сумматор общей проходки на коронку, 20 датчик перемещения колонны с реле, накопитель-преобразователь текущей проходки на коронку, задатчик стоимости часа работы буровой установки, эадатчик стонмости коронки, задатчик потен-циального ресурса коронки и регистрирующий прибор:(2).

Недостатком этого устройства является низкая эффективность процесса бурения. 30

Цель изобретения — повышение эффективности процесса бурения.

Для этого предлагаемое устройство снабжено блоком прогнозирования времени спуско-подъемных операций, блоком прогнозирования проходки на коронку v блоком вычисления неизрасходованного ресурса времени работы коронки, вход которого соединен с задатчиком потенциального ресурса коронки, а выход через нормально-разомкнутый контакт реле датчика перемещения колонны соединен с одним иэ входов блока вычисления стоимости метра проходки и входом блока прогнозирования проходки на коронку, выход которого соединен со входом сумматора общей проходки на коронку и со входом блока прогноэиров вания времензе опуско-подъемных операций, выход которого соединен с другим входом блока вычислетеия стоимости метра проходки;.

На фиг.1 изображена .блок-схема предлагаемого устройстват аеа фтаг,.2 - функциональная схема датчика перемещения колонны; на фиг.3 - временная а1иаграмма работы релейных элементов датчика перемещения колонны.

Устройство содержит датчик 1 общего текущего времени, блок 2 вычисле571586 ния стоимости метра проходки, сумматор

3 общей проходки на коронку, датчик 4 перемещения колонны с реле 5 и 6, накопитель-преобразователь " текущей проходки на коронку, задатчик 8 стон- 5 мости часа работы буровой установки, эадатчик 9 стоимости коронки, эадатчик

10 потенциального ресурса коронки, регистрирующий прибор 11, блок 12 прогнозирования времени спуско-подъем- !О ных операций, блок 13 прогнозирования проходки на коронку, блок 14 вычисления неизрасходованного ресурса времени работы коронки и нормально разомкнутый контакт 15 реле 6 датчика пе- i5 ремещения колонны.

Датчик 4 перемещения колонны содержит полудиски 16 и 17, сдвинутые один относительно другого на угол 180,вариатор 18 скорости, предназначенный для изменения задаваемого элементарного приращения перемещения колонны ah, ведущий шкив 19;, связанный с механизмом подачи бурильной колонны, концевые включатели 20 и 21, на выходе которых включены реле 5 и 6. При бурении полудиски 16 и 17 вращаются со скоростью, пропорциональной скорости перемещения верхнего конца бурильной колонны. Полудиски 16 и 17 свободно перемещаются в щелях концевых включателей 20 и 21 соответственно. Каждый раз, когда полудиск входит в щель концевого-выключателя, реле возбуждается и изменяет положение своих контактов.

С заходом полудиска 16 в щель концевого выключателя 20 выходное реле 5 включается. Контакты этого реле включейы в схему блока 13 прогнозирования проходки на коронку.B момент выхода полудиска 16 иэ щели концевого выклю" 40 чателя 20 в блоке 13 устанавливается напряжение, пропорциональное текущему значению механической скорости бурения Y +Ah/at.При заходе полудиска 17 в щель концевого выключателя 21 сра6а- 45 тывает реле 6 и-его контакт 15 подводит сигнал с выхода блока 14 вычисления неизрасходованного ресурса времени работы коронки на вход блока 2 вычисления стоимости метра проходки и 50 на вход блока 13 прогнозирования проходки на коронку, на выходе которого появляется напряжение, пропорциональное прогнозируемому приращению проходки на коронку. Это напряжение подается на вход сумматора 3 и на вход блока 12 прогнозирования времени спуско-подъемных операций. Напряжение с выхода блока 12, пропорциональное " g, подводится к одному иэ входов Ьлока 2 вычисления стоимости метра проходки.

Для получения сигнала, характеризующего неизрасходованный ресурс времени работы коронки, на один из входов блока 14 подается напряжение от задатчика 10, пропорциональное потенциаль- 65 ному ресурсу коронки йд,к другим входам блока 14 подаются напряжения, пропорциональные осевой нагрузке Р и частоте вращения коронки ц)

Для подготовки устройства к работе на входе блока 12 прогнозирования времени спуско-подъемных операций устанавливают сигнал, пропорциональный времени одного спуско-подъема „.Эадатчиками 8 и 9 устанавливают сйгналы, пропорциональные соответственно стоимости часа работы буровой установки и стоимости коронки. С помощью задатчика 10 устанавливают на входе блока

14 сигнал, пропорциональный потенциальному ресурсу коронки . Вариатором 18 скорости задают значение ЬЬ.

Устанавливают на выходе датчика 1 общего текущего времени сигнал, равный бц = t.с„, а на выходе накопителяпреобразователя 7 текущей проходки на коронку — сигнал Og равный нулю..

Устройство работает циклически, причем каждый цикл включает два полуцикла. Первый полуцикл соответствует временному интервалу . а14, в течение которого реле. 5 датчика 4 перемещения колонны .возбуждено, а реле 6 не возбуждено. Bo speMa этого полуцикла сигиалы на выходах блоков

12,13 и 14 равны нулю, и выходной сигнал, снимаемый с блока 2 вычисления стоимости метра проходки, пропорционален текущей стоимости метра проходки. Второй полуцикл соответствует временному интервалу М» в течение которого реле 6 датчика 4 перемещения колонны возбуждено. В этом случае сигналы с выходов блоков 12,13 и 14 не равны нулю, и выходной сигнал, снимаемый с блока 2 вычисления стои-. мости метра проходки, пропорционален стоимости метра проходки, ожидаемо ". на конец отработки коронки.

Регистрация этого сигнала на ленте регистрирующего прибора 11 позволяет оценивать ожидаемую стоимость метра проходки скважины при различных режимах бурения и выбирать тот из режимов, при котором она минимальна.

Формула изобретения

Устройство для определения стоимости метра проходки при алмазном бурении скважин, включающее датчик общего текущего времени, блок вычисления стоимости метра проходки, сумматор общей проходки на коронку, датчик перемещения колонны с реле, накопитель - преобразователь текущей проходки на коронку, задатчик стоимости часа работы буровой установки, задатчик стоимости коронки, задатчик потенциального ресурса коронки и регистрирующий прибор, о т л и ч а ю

571586 щ е е с я тем, что, с цельь говышения эффективности процесса бурения, оно снабжено блоком прогнозирования времени спуско-подъемных операций, блоком прогнозирования проходки на коронку и блоком вычисления неизрасходованного ресурса времени работы коронки, вход которого соединен с задатчиком потенциального ресурса коронки,а в . ход через нормально разомкнутый контакт реле датчика перемещения колонны соединен с одним из входов блока вычисления стоимости метра проходки и входом блока прогнозирования проФиг. 1

Реле Х

Рег

Фиг. 8

Составитель Е.Калыгин

Техред 3. Фанта Корректор:А.дакида

Редактор С.Титова

Заказ 2996/21 Тираж 757 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.ужгород, ул.Проектная, 4 г

I !

I

1

I ! !

L ходки на коронку, выход которого соединен со входом сумматора общей проходки на коронку и со входом блока прогнозирования времени спуско-подъемных операций, выход которого соединен с друГйм входом блока вычисления стоимости метра проходки.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе:

1. Чефранов K.Н. Автоматизация процесса бурения. М., Гостоптехиэдат, 1962, с.36-39.

2. Патент США М 3660649,кл.В 21в

45/ОО 1970.