Устройство приема информации с забоя скважины по гидравлическому каналу связи

 

УСТРОЙСТВО ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ С ЗАБОЯ СКВАЖИНЫ ПО ГИДРАВЛИЧЕСКОМУ КАНАЛУ СВЯЗИ, содержащее преобразователь колебаний давления бурового рас гвора, предварительный усилитель, полосовой фильтр, первый усилитель-формирователь , усилитель мощности и стрелочньгй индикатор, о тличающееся тем, .что, с це.т лью обеспечения возможности определения угла закручивания низа бурильной кол:онны в процессе бурения, оно снабжено числоимпульсным преобразователем скорости вращения ротора, вторым усилителем -формирователем,, схе мой задержки с регулируемым временем , двумя триггерами, схемой сравнения , делителем частоты с регулируемым коэффициентом, причем числоимпульсный преобразователь скорости вращения ротора соединен через второй усилитель-формирователь со схемой задержки, выход которой подключен к счетному входу первого триг (Л гера, и единичному входу второго триггера , нулевой вход которого подключен к преобразователю колебаний давления через предварительный усилитель , полосовой фильтр, второй усилитель формирователь и делитель частоты, а выходы триггеров соединены с входами схемы сравнения, выN5 ход которой через усилитель мощности ;о подключен к стрелочному индикатору СО и сигнализатору. оо Од

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕС1 1УБЛИН цц Е 21 В 47/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНИЫТИЙ (21) 3545662/22-03 (22) 0}..02.83 (46) 15.12.84.Бюл. Ф 46 (72) Сеид-Рза Мир-Керим, А,Е.Сароян, P.M.Màìåäîâ и Е.Н,.Никанорова (71) Ордена Трудового Красного Знамени азербайджанский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (53) 622.235(088.8) (56)" 1. Авторское свидетельство СССР,, Ф 953201.. кл. Е 21 В 47/12, 1982.

2. Авторское свидетельство СССР

В 1035211, кл. Е 21 В 47/12, 1983 °

3. Гуреев И.Л., Копылов В.Е.

Прибор-индикатор скорости вращения долота ИВД-,1. — "Автоматизация и телемеханизация нефтяной промьппленности", 1973,. 9 2, с. 23-27 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ

С ЗАБОЯ СКВАЖИНЫ ПО ГИДРАВЛИЧЕСКОМУ КАНАЛУ СВЯЗИ, содержащее преобразователь колебаний давления бурового раствора, предварительный усилитель, полосовой фильтр, первый усилитель-формирователь, усилитель мощSU„„1129336 А ности и стрелочный индикатор, о тл и ч а ю щ е e. с я тем, что, с це.-, лью обеспечения возможности определения угла закручивания низа бурильной колонны в процессе бурения, оно снабжено числоимпульсным преобразователем скорости вращения ротора, вторым усилителем -формирователем..ехе мой задержки с регулируемым временем, двумя триггерами, схемой сравнения, делителем частоты с регулируемым коэффициентом, причем числоимпульсный преобразователь .скорости вращения ротора соединен через второй усилитель-формирователь со схеO мой задержки, выход которой подклю- Е чен к счетному входу первого триггера и единичному входу второго триггера, нулевой вход которого.подключен к преобразователю колебаний давления через предварительный усиЪ: литель, полосовой фильтр, второй усилитель-формирователь и делитель р, частоты, а выходы триггеров соеди- > нены с входами схемы сравнения, вы- р ход которой через усилитель мощности подключен к стрелочному индикатору и сигнализатору.

11293

Изобретение относится к технике бурения нефтяных и газовых скважин а именно к устройствам, предназначенньп4 для оперативного управления режимом вращения бурильной колонны с использованием информации, поступающей с забоя екважины по гидравлическому каналу связи.

Известно устройство для приема информации с забоя скважины по гид- 10 равлическому каналу связи, содержащее два датчика давления, два усилителя-формирователя, триггер, элемент И, генератор и десятичный счетчик.(1 ).

Известно также устройство для 15 передачи информации из ствола скважины по гидравлическому каналу связи, содержащее датчики расхода и давления, блок сравнения, два усилителяформирователя, блок задания контроль-20 ного расхода, полосовой фильтр, триггер, элемент И, генератор тактовых импульоов, счетчик 2 ).

Наиболее близким к предлагаемому является прибор-индикатор скорости 25 вращения долота ИВД-1, содержащий преобразователь колебаний давления бурового раствора, предварительный усилитель, фильтры, усилитель-формирователь, усилитель мощности и стре- 3р лочный индикатор, оконечный усилитель, диодный ограничитель уровня шумов, усилитель-ограничитель и цепочку лзмерения частоты(3).

Недостатком известных устройств является отсутствие возможности определения угла закручивания низа бурильной колонны в процессе бурения.

Цель изобретения — обеспечение возможности определения угла закру чивания низа бурильной колонны в процессе бурения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство приема информации с забоя скважины по гидравлическому каналу связи, содержащее преобразователь колебаний давления бурового раствора, предварительный усилитель, полосовой фильтр, первый усилитель-формирователь, усилитель мощ- 5О ности и стрелочный индикатор, снабжено числоимпульсным преобразователем, . скорости вращения ротора, вторым усилителем-формирователем, схемой задержки с регулируемым временем, дву- 55 мя триггерами, схемой сравнения, делителем частоты с регулируемым коэффициентом, причем числоимпульсI

36 3 ный преобразователь скорости вращения ротора соединен через второй усилитель-формирователь со схемой задержки, выход которой подключен к счетному входу первого триггера и единичному входу второго триггера, нулевой вход которого подключен к преобразователю колебаний давления через предварительный усилитель, полосовой фильтр, второй усилитель-формирователь и делитель частоты, а выходы триггеров соединены со входами схемы сравнения, выход которой через усилитель мощности подключен к стрелочному индикатору и сигнализатору.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства..

Устройство содержит числоимпульсный преобразователь скорости вращения ротора 1, усилитель-формирователь 2, схему задержки с"регулируемым временем 3, преобразователь 4 колебаний давления бурового раствора, предварительный усилитель 5, полосовой фильтр 6, усилитель-формирователь 7., делитель частоты с регулируемым коэффициентом 8, триггеры 9 и 10, схему сравнения 11, усилитель мощности 12, стрелочный индикатор 13, сигналиэатор 14, глубинный усилитель гидравлических импульсов,15.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства скорость вращения ротора в преобразователе 1 преобразуется в число положительных импульсов, которые через усилительформирователь 2 и схему задержки с регулируемым временем 3 поступают на счетный вход первого триггера 9 и единичный вход второго триггера 10. При нормальной работе долота возникают колебания давления бурового раствора, которые после усиления гидравлическим усилителем 15 на забое распространяются до устья скважины по гидравлическому каналу связи в затрубном пространстве.

Колебания давления бурового раствора воспринимаются преобразователем 4 и поступают на предварительный усилитель 5 и полосовой фильтр 6, полоса пропускания которого выбирается путем перекоммутации элементов фильтра. Импульсы с выхода фильтра поступают на усилитель-формироваСоставитель M.Êoðoòêîâ

Техред N.Êóçüìà Корректор. Л Пилипенко

Редактор В.Ковтун

Заказ 9419/25 . Тираж 564 Подписное

- ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3 11293 тель 7, после чего на делитель час.тоты с регулируемым коэффициентом 8.

На выходе делителя частоты получаются импульсы, частота которых уменвшена кратно числу шарошек долота.

Схема задержки с регулируемым временем 3 обеспечивает синхронизацию времени поступления импульсов на . схему сравнения 11 от преобразователей скоростей вращения ротора 1 и 10 долота. Время задержки для различных глубин определяется по следующему выражению: Н * H

Т = — + — +81

Чм Ч:к где Н вЂ” глубина забоя скважины;

Чд — скорость передачи сигнала вращения по бурильной колонне (металлу);

Ч вЂ” скорость распространения ко—

Ж лебаний давления бурового 2б раствора по столбу жидкости в затрубном проетранстве;

36 4 д1 — разность во времени необходимого для полного оборота ротора и долота.

Схема сравнения 11 по совпадению длительностей сигналов, получаемых на выходах трйггеров 9:и 10, выдает сигнал, пропорциональный углу закручивания низа бурильной колонны.

В усилителе мощности 12 сигнал усиливается и передается на стрелочный индикатор 13 и сигнализатор 14, последний срабатывает при превышении величины фактического угла закручивания низа бурильной колонны над допустимым.

Использование предлагаемого изобретения для оперативного управления режимом вращения бурильной колонны позволит во многих случаях избежать ,аварий по причине поломки бурильндй колонны при бурении скважин и затрат времени на ее ликвидацию.