Устройство для автоматического спуско-подъема бурильной колонны

 

0Щ 644935

ОnИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.06.73 (21) 1934107/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.79 (51) M. Кл.з

Е 21Â 19/08

Государственный комитет (53) УДК 622.243.92 (088.8) по делам изобретений и открытий (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО СПУСКОПОДЪЕМА БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ

Изобретение относится к области бурения скважин и может быть использовано для автоматизации гидрофицированных буровых установок.

Известны устройства для производства спуско-подъемных операций (1).

Наиболее близким к изобретению является устройство для автоматического спуска-подъема бурильной колонны, содержащее гидроподъемник, реверсивный насос с системой включения и выключения, датчик скорости спуско-подъема и блок управления (2).

Однако известное устройство сложно по конструкции, так как содержит конечные выключатели и предостановочные переключатели.

Целью изобретения является упрощение конструкции.

Это достигается за счет того, что датчик скорости спуска-подъема выполнен в виде объемного расходомера, гидравлически связанного с подпоршневой полостью гидроподъемника и реверсивным насосом, а электрически — с входом блока управления, выход которого подключен к системе включения и выключения реверсивного насоса.

На чертеже схематически изображено описываемое устройство, общий вид.

Для спуско-подъема бурильной колонны

1 служит гидроподъемник 2, подпоршневая полость 3 которого связана трубопроводом

4 с реверсивным объемным расходомером 5

5 и трубопроводом 6 — с реверсивным насосом 7.

В реверсивном объемном расходомере 5 при протекании жидкости создаются электрические импульсы, которые подаются в

10 блок управления, который содержит усилитель 8, триггер-формирователь импульсов 9, блок 10 измерения и индикации скорости бурильной колонны, счетчик пути 11, счетчик 12 крайних положений штока гидро15 подъемника, блок 13 индикации пути и крайних положений штока, устройство сравнения 14, задатчик 15 скорости штока, блок

16 сброса показаний.

Блок управления подключен к системе

20 включения и выключения 17 реверсивного насоса, которая в свою очередь подключена к механизму управления 18 реверсивного полюса.

Устройство для автоматического управ25 ления спуско-подъемом бурильной колонны работает следующим образом.

Жидкость из рабочей емкости 19 при подъеме бурильной колонны 1 по трубопроводу 6 через объемный расходомер 5 и тру30 бопровод 4 нагнетается реверсивным насо644935 сом 7 в подпоршневую полость 3 гидроподъемника 2.

При спуске бурильной колонны 1 жидкость под действием веса колонны сливается из полости 3 через трубопровод 4, объ- 5 емный расходомер 5 и трубопровод 6.

При этом реверсивный насос 7 работает в режиме рекуперации энергии.

Реверсивный объемный расходомер 5 в процессе спуска или подъема измеряет рас- 10 ход жидкости и вырабатывает частотно-импульсный сигнал, который через усилитель

8 подается на триггер-формирователь импульсов 9. Частота следования импульсов, пропорциональная мгновенному расходу и, 15 следовательно, скорости перемещения штока 20 гидроподъемника 2, замеряется и фиксируется на блоке 10 измерения и индикации скорости штока, к которому присоединена бурильная колонна 1. Суммарное 20 количество импульсов за определенный промежуток времени, пропорциональное суммарному расходу жидкости и, следовательно, пути, проходимому штоком 20 гидроподъемника, Измеряется счетчиком пути!1 25 и счетчиком 12 крайних положений штока

20. Блок 13 индикации служит для визуального контроля пути и крайних положений штока 20. Сигнал, пропорциональный пройденному штоком 20 пути, поступает в З0 устройство сравнения 14, в которое также подают сигналы от задатчика 15 скорости штока 20, соответствующие заданной программе. При равенстве этих сигналов устройство сравнения 14 выдает импульс на З5 систему включения и выключения 17 реверсивного насоса 7.

В устройство сравнения 14 поступает также сигнал от блока 10 измерения и индикации скорости бурильной колонны, ав- 40 томатически ограничивающий максимально допустимую скорость бурильной колонны, если она по какой-либо причине отклонилась от заданной.

Устойчивость работы обеспечивается также подачей на систему включения и выключения 17 реверсивного насоса управляющих импульсов блока индикации пути и крайних положений штока 20, гарантирующих реверс насоса только после достижения этих положений штоком 20 гидроподьемника 2.

Система 17 выдает сигнал на срабатывание механизма управления 18 реверсивным насосом 7. При достижении крайних положений штоком 20 блок 16 сброса показаний дает сигнал на сброс показаний счетчиков 11 и 12.

Устройство для автоматического управления спуско-подъемом обладает высокой надежностью и точностью, так как вся аппаратура может быть установлена в закрытом помещении, защищаемом от внешних воздействий.

Формула изооретения

Устройство для автоматического спускоподъема бурильной колонны, содержащее гидроподъемник, реверсивный насос с системой включения и выключения, датчик скорости спуско-подъема и блок управления, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, датчик скорости спуско-подъема выполнен в виде объемного расходомсра, гидравлическп связанного с подпоршневой полостью гидроподъемника и реверсивным насосом, а электрически — с входом блока управления, выход которого подключен к системе включения н выключения реверсивного насоса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США ЛЪ 3648783, кл, 173 вЂ, опублик. 1970.

2. Котляров А. М. Автоматизация буровых агрегатов. М., «11едра», 1971, с. 37—

124, 644935

Редактор Д. Павлова

Заказ 270+4 Изд. Ко 122 Тираж 657 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Саиунова, 2

Составитель В. Орлов

Техред А. Камышникова

Корректоры: E. Хмелева и А. Галахова