Устройство для телеконтроля буровых работ

 

928391

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное к ввт. свид-ву Р1 826386 (22) Заявлено 21. 07. 80 (2l } 2961513/18-24 с присоединением заявки М(23) Приоритет(Sl)N. Кл.

G 08.С 19/28

Е 21 В 45/00

)аеудерстеипвН квинтет

СССР

II0 делам нзе4ретеннй н открытей

Опубликовано 15 05 82 Бюллетень .% 18 (53) УДК 621 ° 398 (088. 8) Дата опубликования описания 15. 05. 82

П. И. Зозуля, В. Н °, Коршунов, В. И. Виноградов;

А. Е. Сорокотягина и Г. А. Сальков „. (72) Авторы изобретения.

f

Грозненское научно-прои зводст вен ное объединение

"Промавтоматика" (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕЛЕКОНТРОЛЯ

БУРОВЫХ РАБОТ

Изобретение относится к средствам технического обеспечения автоматизированной системы управления технологическими процессами Ьурения нефтяных и газовых скважин.

По основному авт. св. 1." 826386 устройство для телеконтроля буровых работ, содер>кащее на контролируемом пункте (КП) - буровой установке передаюций тракт, содерцащий кодер, о модулятор и передатчик, датчики телеконтроля параметров бурения, блок отбора новых данных, блок адаптации и блок уставок контролируемых параметров, выход которого соединен с пятым входом блока отбора новых данных, первый вход — со вторыми выходами датчиков телеконтроля параметров бурения, второй вход - с выходом блока синхронизации и управления, на пункте управления (ПУ) - приемный тракт, содержаций приемник, демодулятор и декодер, блок адресов, подключенный к входам кодера и выходам декодера, блок синхронизации и управления, блок оперативной памяти, подключенный к декодеру, блок постоянной памяти, блок регистрации и отобрамения инфор" мации, пульт управления, блок анали-, за контролируемых параметров и блок индикации, выход блока адресов соединен с первым входом блока анализа контролируемых параметров., второй вход которого соединен с выходом блока постоянной памяти, выход - с первым входом блока индикации, второй вход которого соединен со вторым оыходом пульта управления P ).

Однако это устройство не обеспечивает оптимизации контроля за процессами бурения при изменении условий процесса бурения или при обнаруиении непредвиденных условий, встречаемых при проходке сквамины.

Целью изобретения является повышение точности устройства за счет обеспечения управления устаокаии контролируемых парамет ров процесса Ьурения.

3 . 92839

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для телеконтроля буровых работ на контролируемом пункте введен блок коррекции уставок контро" лируемых параметров и пульт ручного ввода информации, выход блока коррекции уставок соединен с третьим входом блока уставок контролируемых параметров, выход блока сйнхронизации и управления и третий выход декодера соединены соответственно с первым и вторым входами блока коррекции уста вок, выход пульта ручного ввода информации соединен с ыестым входом блока отбора новых данных, на пун- 15 кте управления введен блок сопрямения с ЭВМ, выход которого соединен; с четвертым входом кодера, второй выход блока анализа параметров, третий выход пульта управления, третий зО выход блока синхронизации и управления и второй выход блока адресов соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четверть>м входами блока сопряжения с ЭВМ. 25

Задаваемая оптимальная программа бурения вводится в ЭВИ, периодически подключаемой к обслуживанию дан" ной буровой; программа рассчитывается по прогнозируемым данным, напри- 30 мер опыту бурения предыдущих скважин.

В ходе процесса бурения поступающая информация накапливается в банке данных ь> анализируется с целью корректи.ровки заданной программы бурения, и в случае необходимости с ЭВИ на устройство поступают команды для коррек" тировки уставок контролируемых параметров бурения для вывода параметров в требуемую зону, 40

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства, содержащая аппаратуру КП; на фиг. 2 - блок-схема, содериацая ПУ.

Аппаратура КП содермит датчики 1 телеконтроля параметров бурения, блок

2 уставок контролируемых параметров, блок 3 коррекции уставок контролируемых параметров, пульт.4 ручного ввода информации, блок 5 отбора новых данных, блок 6 адаптации, блок 7 адресов, блок 8 синхронизации и управления, кодер 9, модулятор 10, передатчик Il приемник 12, демодулятор

13, декодер 14, канал 15 связи.

Аппаратура ПУ .содержит приемник 16. демодулятор 17, декодер 18, кодер 19, модулятор 20, передатчик 21, блок 22

1 4 адресов, блок 23 синхронизации и управления, блок 24 оперативной памяти, блок 25 постоянной памяти, блок 26 регистрации, пульт 27 управления, блок 28 анализа параметров, блок 29 индикации, блок 30 сопрямения с ЭВИ.

На контролируемом пункте (фиг. 1). датчики 1 телеконтроля параметров бурения соединены с блоком 2 уставок контролируемых параметров и с блоком

5 отбора новых данных, управляющим блоком 6 адаптации. Пульт 4 ручного ввода соединен с нестым входом блока 5 отбора новых .данных и предназначен для ввода постоянной в течение рейса долота информации (данные о долоте, параметры промывочной жидкости, тип бурильных труб и т.д.) .

Блок 2 уставок конт ролируемых пара. метров соединен с блоком > отбора новых данных и блоком 3 коррекции уставок, соединенным с декодером 14 и с блоком 8 синхронизации и управления.

Выходы блока 5 отбора новых данных соединены с управляющими входами блока 6 адаптации. Адресные выходы последнего соединены с адресными входами блока 5 отбора новых данных.

Блок 7 адресов подключен к входам кодера 9 и выходам декодера 14. Блок 8 синхронизации и управления обеспечи«вает сопряжение между всеми блоками

КП и функционирование их по заданному алгоритму работы. Модулятор 10 подключен к выходам кодера 9 и входам передатчика 11. Передатчик 11 и приемник 12 подключены к каналу связи 15. Демодулятор 13 соединен с выходами приемника 12 и выходами декодера 14.

На пункте управления (фиг. 2) приемник 16 и передатчик 21 подключены к каналу связи 15. Последовательно с приемником 16 соединены демодулятор 17 и декодер 18, а с передатчиком 21 последовательно соединены .модулятор 20 и кодер 19. Блок 22 адресов соединен со входом кодера 19 и выходами декодера 18, а такие адресными входами блока 24 оперативной памяти, блока 25 постоянной памяти, блока 26 регистрации и отображения информации, блока 28 анализа параметров и блока 30 сопряжения с ЭВИ.

Блок 24 оперативной памяти подключен к выходам декодера 18 и входами блока 25 постоянной памяти, соединенного с блоком 26 регистрации и

5 9283 отображения информации и с блоком 28 анализа парам@тров.

Первый выход блока 28 анализа параметров соединен с блоком 29 индикации, второй вход которого соединен 5 со вторым выходом пульта 27 управления.

Выход блока 30 сопряжения с ЭВИ соединен с четвертым входом кодера 19 первый вход - со вторым выходом бло-10 ка 28 анализа параметров, второй вход - с третьим выходом пульта 27 управления, третий вход - с выходом блока 23 синхронизации и управления, четвертый вход - с выходом блока 22 адресов.

Блок 23 синхронизации и управления обеспечивает сопряжение между всеми блоками ПУ, .синхронную и синфазную работу ПУ с КП и заданные ремимы ра- 20 боты.

Рассмотрим функционирование устройства при коррекции уставок контролируемых параметров.

На контролируемом пункте (фиг. 1) 25 при сеансе связи с ПУ в цикле опроса в автоматическом режиме при вызове данного контролируемого пункта в ручном режиме технологическая информация с выходов датчиков 1 поступает 30 в блок 2 уставок контролируемых параметров, а такме в блок 5 отбора новых данных. Блок 2 уставок сравнивает текущие значения параметров с введенными в него уставками и в слу. чае выхода отклонений за допустимые пределы вырабатывает сигнал рассогласования. Информация с выходов пульта ч ручного ввода поступает в блок 5 отбора новых данных. .40

При изменении сигналов в байтах информации от блока ? уставок, от пульта 4 .ручного ввода или от датчиков 1 текущих значений контролируемых параметров блок 5 отбора новых данных45 формирует сигналы, поступаюцие на управляющие входы блока б адаптации.

Последний формирует последовательно во времени сигналы адресов байтов с новыми данными о величинах контролируемых параметров или об отклонении их от оптимальных значений (если таковое имеет место) . Эти сигналы с адресных выходов блока 6 адаптации поступают на соответствуюцие адресные входы блока 5 отбора. новых данных, разрешая выдачу информации о текуцих значениях контролируемых параметров и сигналах рассогласования в кодер 9

91 6 передающего тракта КП. На время выдачи информации блок 8 синхронизации и управления формирует сигнал запрета ввода новой информации в блок 5 отбора новых данных. В кодере 9 информации каждого байта кодируется, модуля- тором 10 преобразуется в последовательные частотные посылки, поступа" ющие через передатчик 11 в канал связи 15.

На пункте управления (фиг. 2) информация с КП в виде частотных посылок поступает иэ канала связи 15 в приемный тракт ПУ (приемник 16, демодулятор 17, декодер 18), где она проверяется и преобразуется в байты информации и синхронизируюцие такты.

Синхронизирующие такты поступают в блок 23 синхронизации и управления и запускают его. Принятый байт с кодом адреса КП сравнивается в блоке 22 адресов с адресом вызванного КП. При совпадении адресов блок 22 адресов разрешает прием остальной информации в блок 24 оперативной памяти согласно

I поступившим адресам серий (номерам байтов). После окончания приема.йнформации и.при отсутствии оыибки в ней блок 23 синхронизации и управления обеспечивает считывание принятой информации в блок 25 постоянной памяти, с выходов которого информация выводится в блок 28 анализа параметров. Последний на первом выходе формирует код параметра, величина которого вышла из допустимых пределов.

Сигнал с кодом отклонившегося пара" метра поступает в блок 29. индикации и включает соответствуюцие элементы

-световой индикации и звуковой сигнализации. Циспетчер принимает меры для вывода предаварийных параметров установки в требуемую зону, после чего с пульта 27 управления подает в блок 29 индикации сигнал для квити" рования световой и звуковой сигнализации.

На. втором выходе блока 28 анализа параметров формируется код текущих значений технологических парамет.ров процесса, поступаюций в блок 30 сопрямения с ЭВМ. Последний выставляет сигнал запроса связи с ЭВИ.

Информация о текущих значениях технологических параметров вводится в математическую модель процесса. ЭВН сравнивает текуцие параметры с программными и, если необходимо, выдает рекомендуемые значения уставок конт928391

Формула изобретения

7 ролируемых параметров дальнейшего процесса бурения с учетом геологического строения скважины. Информация о рекомендуемых уставках технологи« ческих параметров поступает с выхода блока 30 сопряжения на четвертый вход . кодера 19. На третий вход кодера 19 поступает адрес обслуживаемого КП, .формируемый блоком 22 адресов. На пер вый и второй входы кодера 19 поступка- io ют формируемые блоком 23 синхронизации и управления соответственно тактирующие и служебные сигналы синхронизации и управления, по которым на кодер 19 последовательно поступают 1з информационные сигналы с блока 30 сопряжения и блока 22 адресов. В кодере

19 информации об уставках, подлежащих коррекции, и адреса КП кодируется, модулятором 20 преобразуется в после" щ довательные частотные посылки, поступающие через передатчик 21 в канал 15 связи.

На контролируемом пункте (фиг. 1) информация в виде частотных посылок поступает из канала 15 связи через приемник 12 на вход демодулятора 13 приемного тракта КП, декодером 14 преобразуется в параллельный девятизарядный код. зо

Выделяемые декодером,14 синхронизирующие такты поступают в блок 8 синхронизации и управления и обеспечивают синхронную и синфазную работу

0 аппаратуры КП и ПУ.

С первого выхода декодера 14 принятый код адреса КП поступает в блок

7 адресов, где он сравнивается с кодом адреса, присвоенным данному КП.

Если коды адресов не совпадают, блок 40

8 синхронизации и управления по сигналу с блока 7 адресов запрещает прием информации с ПУ. При совпадении кодов адресов аппаратура КП воспринимает остальную информацию, поступающую с третьего выхода декодера 14 на первый вход блока 3 коррекции уставок по трактирующим сигналам, поступающим с. блока 8 синхронизации и управления на второй вход блока 3 коррекции уставок. Блок 3 коррекции уставок преобразует параллельный девятиразрядный код в коды новых значений уставок, поступающие на третий вход блока 2 уставок контролируемых параметров.

Систематическая коррекция уставок контролируемых параметров в ходе бурения в комплексе с другими мероприятиями приводит к существенному увеличению точности устройства для телеконтроля буровых работ.

Устройство для телеконтроля буровых работ по авт. св. 1" 826386, о тл и ч а ю щ е е с я тем,.что, с целью повышения точности устройства, в него на контролируемом пункте введен блок коррекции уставок контролируемых параметров и пульт ручного ввода информации, выход блока коррекции уставок соединен с третьим входом блока уставок контролируемых параметров, выход блока синхронизации и управления и третий выход декодера соединены соответственно с первым и вторым входами блока коррекции уставок, выход пульта ручного ввода информации соединен с

©шестым входом блока отбора новых данных, на пункте управления введен блок сопряжения с ЭВИ, выход которого соо единен с четвертым входом. кодера, второй выход блока анализа параметров, третий выход пульта управления, третий выход блока синхронизации и управления и второй выход блока адресов соединены cooTQGTGTBBHHQ с первым, вто-. рым, третьим и четвертым входами блока сопряжения с ЭВМ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 826386, кл. G 08 С 19/28, Е 21 В 45/00, 1979 (прототип) .

928391

Заказ 324>r/63 сирая 639

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,. 6-35, Рауыская наб,, д, 4/5

Подписное

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

Составитель Н. Бочарова

Редактор О. Персиянцева Гехред М.„.Тепер 1(орректор Г. Рещетник