Устройство для контроля напряженийв бурильной колонне

 

- г н :: ..р, а 3 J .À . ИолЬйчино I (72) Авторы изобретения

В.Л. Воронель, Н.Н. Лебеде (71) заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЙ

В БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЕ

Изобретение.отнрсится к технике бурения, в частности к устройствам для контроля работы бурильных колонн .

Известий устройства для контроля напряжений в бурильной колонне, содержащие датчики осевой нагрузки и момента ротора, которые соединены с преобразователями нагрузка — активное сопротивление и момент — реактивное сопротивление, образующими сумматор. Выходы преобразователей соединены последовательно и через амперметр подключены к генератору переменного тока Pl).

Однако недостаточная надежность устройства вызвана сложностью реализации данных преобразователей.

Известно также устройство, которое содержит генератор переменного тока, датчики веса и крутящего момента, блоки уставок, вычислительный блок и индикатор. Вычислительный блок выполнен в виде сумматора и фазосдвигающей цепочки, причем вхо2 ды вычислительного блока соединены с выходами датчиков, входы которых соединены с генератором переменного тока через соответствующие блоки уставок, с помощью которых учитывается диаметр труб, толщина стенки и масш-. табные коэффициенты в фо:-.муле 21 .

Однако сдвиг фазы на 90 соответо ствует бесконечному ослаблению сиг. ° .нала. Вследствие несимметричности.

1О схемы затруднено осуществление компенсации температурной погрешности фазового сдвига. Введение корректирующего усилителя вызывает дополнительную температурную погрешность., 15

Цель изобретения — повышение точности контроля.

Указанная цель достигается тем, что устройство для контроля напряжений в бурильной колонне, содержащее датчики веса и крутящего момента, блок уставок, генератор переменного тока, сумматор, фазосдвигающую цепочку и индикатор, снаб15

3 8 жено дополнительной фазосдвигающей цепочкой, вход которой связан с датчиком веса, а выход— с входом сумматора, при этом вход основной фаэосдвигающей цепочки соединен с датчиком крутящего момента, а выход ее — со вторым входом сумматора, причем фазовый сдвиг сигнала на выходе одной фазосдвигающей цепочки равен минус 45, а друо гой 45 .

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Генератор 1 переменного тока сое динен через блоки уставок 2 и 3 с цепями питания датчиков осевой нагрузки и момента .4 и 5. Выходы датчиков соединены с вычислительным блоком 6, причем один из них соединен с сумматором через фазосдвигающую цепочку 7, где выходной сиго нал изменяется по фазе на 45, другойчерез фазосдвигающую цепочку 8, где выходной сигнал изменяется по фазе на минус 45, в результате на

О сумматоре получается сдвиг между двумя сигналами, равный 90 . Выход сумматора соединен с индикатором 9, показывающим илн регистрирующим напряжение в бурильной колонне.

Устройство работает следующим образом.

Питание датчиков осуществляется от генератора I через блоки уставок 2 и 3, с помощью которых учитывается диаметр труб, толщина, стенки и масштабные коэффициенты. В зависимости от приложенной осевой нагрузки и крутящего момента от датчиков 4 и 5 сигналы в виде переменного напряжения поступают на сумматор 10. Сигнал с датчика 1 проходит через фазосдвигающую цепочку

29894 4

7, где осуществляется сдвиг выходного напряжения по фазе относительно входного напряжения на 45, сигнал с датчика 5 проходит через фазосдвигающую цепочку 8, где осуществляется сдвиг напряжения по фазе на минус 45о. В результате,на входах сумматора сигналы оказываются сдвинутыми на 90 друг относительо но друга. Амплитуда сигнала на выходе сумматора пропорциональна искомой величине, что и регистрируется индикатором.

Формула изобретения

Устройство для контроля напряжений в бурильной колонне; содержащее датчики веса и крутящего момента, блоки уставок, генератор переменного тока, сумматор, фазосдвигающую цепочку и индикатор, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью д повышения точности контроля, оно снабжено дополнительной фазосдвигающей цепочкой, вход которой связан с датчиком веса, а выход — с входом сумматора, при этом вход

3О основной фаэосдвигающей цепочки соединен с датчиком крутящего момента, а выход ее — со вторым входом сумматора, причем фазовый сдвиг сиг" кала на выходе одной фазосдвигаюу щей цепочки равен минус 45, а дру.гой 45

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

4р 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 582382, кл. E 21 В 47/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 258215, кл. Е 21 В 47/00, !978.

ВНИИПИ Заказ 2789/26

Тираж 627 Подписное

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