Устройство для измерения глубины погружения бурильного инструмента в скважину

 

Изобретение относится к нефтяной, горнодобываклцей и геологоразведочной промьгашенности и позволяет упростить конструкцию устройства и повысить точточность измерения глубины. Устройство содержит триггер 1 Шмидта, выход которого соединен с входом датчика (Д) 2 импульсов, выполненного в виде трехпозиционного путевого переключателя (Т1Ш) без фиксации крайних положений и неподвижной вертикальной рейки, снабженной рядом пальцев для взаимодействия с контактами ТПП. Выходы верхней группы контактов Д 2 подключены к входу Сложение блока пересчета импульсов (БПИ) 3. Выходы нижней группы контактов подключены к входу Вычитание БПИ 3. Выход сброса БПИ 3 соединен с входом сброса триггера 1, вход установки которого подключен к входу Д 4 нагрузки на инструмент. Причем ТПП установлен на оголовке штока гидроцилиндра механизма подачи. Расстояние между пальцами Д 2 равно отношению задаваемой точности измерения глубины погружения к коэффициенту передачи механизма подачи. При движении штока гидроци (Л линдра вниз или вверх ТПП взаимодействует с пальцами Д 2. Происходит последовательное замыкание верхней или нижней группы контактов ТПП. После зафиксированного Д 4 забуривания срабатывает триггер 1 и на вход Б1Ш 3 разрешается подача импульсов +1 или -1. На табло индикации БПИ 3 отображается глубина погружения инструмента. Д 2 обладает астатическим характером погрешности. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) y1) 4 E 21 В 47/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3948720/22-03 (22) 02.07.85 (46) 30.11.86. Бюл. В 44 (71) Норильский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени горно-металлургический комбинат им. А.П. Завенягина (72) В.И. Баскин (53) 622.241.6(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 446638, кл. Е 21 В 47/04, 1968.

Авторское свидетельство СССР 1Ф 747988, кл. Е 21 В 47/00, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГЛУБИНЫ

ПОГРУЖЕНИЯ БУРИЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА

В СКВАЖИНУ (») Изобретение относится к нефтяной, горнодобывакяцей и геологоразведочной промышленности и позволяет упростить конструкцию устройства и повысить точточность измерения глубины. Устройство содержит триггер 1 Шмидта, выход которого соединен с входом датчика (Д) 2 импульсов, выполненного в виде трехпозиционного путевого переключателя (ТПП) без фиксации крайних положений и неподвижной вертикальной рейки, снабженной рядом пальцев для взаимодействия с контактами ТПП. Выходы верхней группы контактов Д 2 подключены к входу "Сложение" блока пересчета импульсов (БПИ) 3. Выходы нижней группы контактов подключены к входу "Вычитание" БПИ 3. Выход сброса БПИ 3 соединен с входом сброса триггера 1, вход установки которого подключен к входу Д 4 нагрузки на инструмент. Причем ТПП установлен на оголовке штока гидроцилиндра механизма подачи. Расстояние между пальцами Д 2 равно отношению задаваемой точности измерения глубины погружения к коэффициенту передачи механизма подачи. При движении штока гидроцилиндра вниз или вверх ТПП взаимодействует с пальцами Д 2. Происходит последовательное замыкание верхней или нижней группы контактов ТПП. После зафиксированного Д 4 забуривания срабатывает триггер 1 и на вход

БПИ 3 разрешается подача импульсов

"+1" или "-1". На табло индикации

БПИ 3 отображается глубина погружения инструмента. Д 2 обладает астатическим характером погрешности, 2 ил.

1273523

5 !

О

35 разом. нал -1 ".

50

Изобретение относится к измерению; глубины бурящихся скважин, в частности глубины погружения в них бурильно-, го инструмента, и может найти применение в нефтяной, геологоразведочной, горнодобывающей отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг,2 конструкция датчика импульсов.

Устройство содержит триггер 1

Шмитта, выход которого соединен с входом датчика 2 импульсов, блок 3 пересчета импульсов, датчик 4 нагрузки на инструмент, соединенный с входом триггера 1 Шмитта, шток 5 гидроцилиндра, переключатель 6 трехпозиционный без фиксации крайних положений (ТПП), установленный на оголовке штока 5 гидроцилиндра рычаг 7, пальцы 8, установленные на неподвижной вертикальной рейке 9. Рабочим органом датчика 2 импульсов является

ТИП 6, в исходном состоянии находящийся в среднем фиксированном поло— женин.

Устройство работает следующим обВ исходном состоянии бурильный инструмент находится над грунтом в верхнем положении, шток 5 гидроцилиндра — в нижнем. Блок 3 пересчета импульсов, содержащий реверсивный счетчик, дешифратор, табло индикации схему установки в исходное состояние (на чертеже не показаны), установлен в исходное состояние, т ° е. на табло индикации — нулевые показания. При этом триггер 1 Шмитта также установ-. лен в нулевое состояние. ТПП 6 содержит верхнюю и нижнюю группы контактов, замыкаемые каждая в своем крайнем положении рычага 7. Последний имеет возможность взаимодействовать при перемещении ТПП 6 с пальцами 8, установленными с шагом, равным отношению задаваемой точности измерения глубины погружения к коэффициенту передачи механизма подачи. !

Например, для взрывных скважин задаваемая точность 200 мм, тогда при коэффициенте передачи, равном 4, шаг должен быть 200:4=50 мм. При длине буровой штанги 8000 мм ход штока гидроцилиндра 8000:4=2000 мм, коли,чество пальцев на рейке равно (2000:

:50)+1=41. Пальцы 8 установлены на неподвижной вертикальной рейке 9, установленной на теле станка в зоне возможного хода ТПП 6.

Цикл начинается движением инструмента вниз, а штока 5 гидроцилиндра с установленным на его оголовке

ТПП 6 — вверх. Взаимодействие рычага

7 с пальцами 8 приводит к последовательному замыканию верхней группы контактов ТПП 6, однако импульсы на выходе датчика 2 импульсов не появляются, поскольку на его управляющем входе установлен нулевой потенциал.

В момент забуривания в грунт уровень сигнала датчика 4 нагрузки на инструмент превысит порог срабатывания триггера 1 Шмитта, пропорцио-. нальный величине холостого хода вращателя. Триггер 1 Шмитта срабатывает, подавая единичный сигнал на управляющий вход датчика 2 импульсов, Если верхний контакт ТПП 6 в этот момент замкнут, то на вход "Сложение" блока 3 пересчета импульсов пройдет сигнал "+1". В противном случае этот сигнал пройдет после перемещения бурильного инструмента вниз на величину, меньшую задаваемой точности измерения глубины. Взаимодействие

ТИП 6 с последующими пальцами 8 при движении в том же направлении происходит аналогична описанному.

Цикл работы устройства при движении штока 5 гидроцилиндра вниз отличается от рассмотренного тем, что в ТИП 6 замыкается нижняя группа контактов, подающая на вход нВычитание блока 3 пересчета импульсов сигТаким образом, на табло индикации блока 3 пересчета импульсов отображается глубина погружения инструмента, находящегося на скважине. По оконча45 нии цикла бурения скважины производится сброс реверсивного счетчика, и этим же сигналом сбрасывается триггер 1 Шмитта. Устройство переходит в исходное состояние. В качестве датчика 4 нагрузки на инструмент в устройстве используется датчик тока нагрузки вращателя инструмента.

Формула и з о б р е т ения

Устройство для измерения глубины погружения бурильного инструмента в скважину, включающее датчик импуль1273523

Составитель А. Рыбаков

Редактор N. Недолуженко Техред И.Попович Корректор Л. Пилипенко

Заказ 6400/26 Тираж 548

ВНИИПИ .Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r Ужгород, ул.Проектная,4 сов, пропорциональных перемещению инструмента, расположенный на гидравлическом механизме подачи инструмента, датчик нагрузки на инструмент м блок пересчета импульсов, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено триггером Шмнтта, причем датчик нагрузки соединен с входом триггера Шмитта, выход которого 10 подключен к управляющему входу датчика импульсов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входом блока пересчета импульсов, выход которого подклю- 15

I чен к установочному входу триггера

Шмитта, при этом датчик импульсов выполнен в виде трехпозиционного путевого переключателя без фиксации крайних положений, установленного на оголовке штока гидроцилиндра механизма подачи, и неподвижной вертикальной рейки, снабженной рядом пальцев и установленной .с воэможностью взаимодействия пальцев с трехпозиционным путевым переключателем, —, причем расстояние между пальцами равно отношению задаваемой точности измерения глубины погружения к коэффициенту передачи механизма подачи.