Устройство для подсчета работы талевого каната при бурении

 

-ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ ТЕЛЬ СТ8У 872735

Союз Советских .Социалистических

Республик

I (61) Дополнительное к авт. санд-ву—

I (22) Заявлено 22, 01. 79 (21) 2715557/22-03 с присоединением заявки М— (23) Приоритето†(51)М. Кл.

Е 21 В 44/00

Государстосниый комитет

СССР по делаи изобретений и открытий

Опубликовано 15. 1О. 81. Бюллетень № 38 (53) УДК622.24. .08:621 ° 317 ° .791(088.8) Дата опубликования описания 17 ° 10 81

А.И. Хизгилов, В А. Ролик и И.10.

-.(72) Авторы изобретения

1 " 1

Специальное конструкторское бюро редств автоматизации

Иинистерства приборостроения, авт зации и средств

:I управления СССР (71) Заявитель (54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДСЧЕТА РАБОТЫ ТАЛЕВОГО КАНАТА

ПРИ БУРЕНИИ

Изобретение относится к средствам контроля параметров процесса бурения, в частности к устройствам для измерения суммарной работы, совершаемой талевым канатом при бурении нефтяных и газовых скважин.

Известно устройство, содержащее преобразователь веса, .сообщающйй данные о весе инструмента путем замыI кания одного из двадцати контактов, преобразователь перемещения и устрой10 ство, выполняющее операцию перемножения веса на перемещение fl ).

Известно также устройство для под15 счета работы талевого каната, содержащее первичный преобразователь веса инструмента, первичный. преобразователь веса инструемента на крюке, выходы которых соединены с отсчетными блоками t 2).

Однако указанные устройства обладают невысокой точностью измерения, малой надежностью и сроком службы, Целью предлагаемого изобретения является повышение точности и надежности в работе.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее первичный преобразователь веса инструмента на крюке, в виде сельсин, первичный пре- . образователь перемещения и отсчетный блок, снабжено преобразователем угла поворота сельсина в напряжение, генератором импульсов, аналого-цифровым преобразователем, интегрирующим счетчиком и блоком памяти, при этом первичный преобразователь веса инструмента подключен через преобразователь угла поворота сельсина в напряжение к одному из входов аналогоцифрового преобразователя два других входа которого подключен соответственно к генератору импульсов и через переключатель к первичному преобразователю перемещения, а выход аналогоцифрового преобразователя подключен к одному из входов интегрирующего

872?35

И

A=- Еь

1=1 где G. — вес инструмента на крюке

4 в течение времени at;

- перемещение инструмента за

1 время b,t.

Согласно статистическим данным, раработа, совершаемая талевым канатом

s процессе .бурения, не превышает

1,15Х от значения работы с момента навески каната до его перепуска.

В связи с этим, задача может быть сведена к измерению работы талевого каната только в процессе спуско-подъемных операций.

В предлагаемом устройстве измерение основано на непрерывном суммировании результатов произведения величины веса инструмента, выраженной в аналоговой форме, на величину перемещения талевого блока. Пре" образование аналоговой величины, соответствующей значению веса инструмента, осуществляется аналого-циф35

45

55 счетчика, к другому входу которого подключен блок памяти, причем выходы интегрирующего счетчика подключены соответственно к блоку памяти и отсчетному блоку.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство включает первичный преобразователь 1 веса инструмента на крюке, соединенный с преобразователем, угла поворота сельсина в напряжение 3, который связан с аналогоцифровым преобразователем 5, к которому через переключатель 10 режима работы подключен первичный преобразователь перемещения 2 талового блока.

Выход аналого-цифрового преобразователя соединен с интегрирующим счетчиком 8. Каждый разряд счетчика 8 подключен к разрядным входам блока памяти 9 счетчика, который своими выходами каждого разряда соединен с интегрирующим счетчиком 8. Дешифратор счетчика 8 связан со схемой управления отсчетного блока счетчиком 7. Генератор 4 импульсов подключен к аналогоцифровому преобразователю 5. Блок питания 6 соединен со всеми блоками устройства.

Принцип действия предлагаемого уст" ройства заключается в следующем.

Суммарная работа, совершаемая талевым канатом при бурении нефтяных и газовых скважин, определяется равенством ровым преобразователем, работающем в режиме внешнего запуска по сигналу первичного преобразователя пере мещения инструмента, соответствующему интервалу подачи инструмента.

Результат, фиксируемый в интегрирующем счетчике, соответствует операции умножения веса инструмента на интервал подачи.

По достижении предела интегрирования, равного работе в 1 тс км, результат переносится из интегрирующего счетчика в счетчик работы.

Устройство работает следующим образом.

При включении блока питания устройства 6, устройство устанавливается в исходное состояние. При этом в интегрирующий счетчик 8 записывается информация, которая хранится в виде двоичного кода в блоке памяти счет-чика 9 в течение времени, когда блок питания отключен.

Вес на крюке талевой системы измеряется косвенно, по величине натяжения неподвижной ветви талевого каната, где монтируется первичный преобра. зователь 1. Перемещение рессоры, про" порциональное весу на крюке, преобразуется в угол поворота сельсин датчика веса. Напряжение рассогласования с первичного преобразователя 1 поступает на преобразователь 3 угла поворота сельсина в напряжение, последний выдает унифицированный сигнал напряжения постоянного тока который поступает на аналого-цифровой преобразователь 5. Запуск аналого-цифрового преобразователя перемещения 2 в случае включенного переключателя 10 рода работы. Преобразователь 2 формирует импульсы при любом перемещении талевого каната, чему способствует шестерня на шкиве кранблока, входящая в рабочее зацепление с шестерней на оси первичного преобразователя 2 перемещения инструмента, смонтированного на двухтавровой. балке кранблока. Аналого-цифровой преобразователь

5 преобразует величину входного сигнала в число-импульсный код, который фиксируется в интегрирующем счетчике 8, как результат перемножения веса инструмента на интервал подачи. По. достижении в счетчике 8 кода числа, соответствующего работе в 1 тс км, последний формирует импульс, который поступает в счетчик работы 7 электромагнитного типа, фиксирующего рабоФормула изобретения

Устройство для подсчета работы талевого каната при -бурении, содержа щее первичный преобразователь веса инструмента на крюке, в виде сельсин, первичный преобразователь перемещения и отсчетный блок, о т л и— ч а ю. щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности, оно

25

5 8727 ту каната с момента последнего пере- . пуска.

Блок памяти счетчика 9, позволяющий хранить информацию, накапливаемую в интегрирующем счетчике 8, на период отключения источника питания с целью исключения потери информации, содержит формирователи сигналов сброса, записи и считывания, а также трансформаторы памяти на сердечниках с прямо- 1о угольной петлей гистерезиса. Формирование импульса считывания осущест" вляется при выключении блока питания 9, а перезапись информации в счетчик 8 — по появлении напряжения питания.

35 6 снабжено преобразователем угла поворота сельсина в напряжение, генератором импульсов, аналого-цифровым преобразователем, интегрирующим счетчиком и блоком памяти, при этом первичный преобразователь веса инструмента подключен через преобразователь угла поворота сельсина в напряжение к одному из входов аналого-цифрового преобразователя, два других входа которого подключены соответственно к генератору импульсов и через переключатель к первичному преобразователю перемещения, а выход аналого-цифрового преобразователя подключен к одному из входов интегрирующего счетчика, к другому входу которого под-. ключен блок памяти, причем выходы интегрирующего счетчика подключены соответственно к блоку памяти и отсчетному блоку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США В 3382713, кл. 73-151, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 243538, кл. Е 21 В 45/00, 1967 (прототип).

Заказ 8972/50 Тираж 630

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Г. Данилова

РеБактор М. Погориляк Техред Т.Маточка Корректор Г. Решетник