Устройство для определения верхней границы прихвата колонны труб

 

Изобретение относится к промысловой геофизике. Цель - повьшение надежности за счет исключения ложных сигналов локатора муфт. Устр-во содержит скважинный блок 1, формирователь (Ф) 2, датчик 3 глубины, блок 4 управления , регистратор 5, счетчик 6 муфт (М), вычислитель 7, запоминающий бдок 8, имитатор 9 сигнала локатора М. Последний имеет элементы 10-13, элемент 2ИЛИ 14, инвертор 15, элемент 16 задержки, реверсивный счетчик 17, дешифраторы (Д) 18-20, триггер 21. Датчик 3 преобразует перемещение блока 1 в последовательность

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (192 (И) (51)4 Е 21 В 47 09

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

rlPH ГННТ СССР (61) 1355699 (21) 4248002/22;03 (22) 28.04.87 (46) 07,02.89, Бюл. Ф 5 (71) Южное отделение Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки (72) В.Г.Искендеров, В.А.Саркисов, В.А.Степанян и А.П.Черняев (53) 622,241.6 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 1355699, кл. Е 21 В 47/09, 1986.

/ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРХНЕЙ ГРАНИЦЫ ПРИХВАТА КОЛОННЫ ТРУБ (57) Изобретение относится к промысловой геофизике ° Цель — повьппение надежности за счет исключения ложных сигналов локатора муфт. Устр-во содержит скважинный блок 1, формирователь (Ф) 2, датчик 3 глубины, блок 4 управления, регистратор 5, счетчик 6 муфт (И), вычислитель 7, запоминающий блок 8, имитатор 9.сигнала лока.тора M. Последний имеет элементы

10-13, элемент 2ИЛИ 14, инвертор 15„ элемент 16 задержки, реверсивный счетчик 17, дешифраторы (Д) 18-20, триггер 2 1. Датчик 3 преобразует пе ремещение блока 1 в последовательность

14 импульсов, которая фиксируется в вычислителе 7, счетчике 17 имитатора

9, Сигнал Ф 2 обнуляет счетчик 17 и переводит счетчик 6 И в следующее состояние, С выхода последнего импульс по адресному входу заносит информацию о длине трубы из вычислителя 7 в запоминающий блок 8. В последнем хранится информация по каждому адресу о длине между И. При заполнении счетчика 17 до величины, соответствующей максимальнд возможной длине трубы, срабатывает Д 18. Создают растягивающую нагрузку на колонну труб и производят спуск блока 1 на глубину первого измерения. В вычис56551 лителе 7 сравниваются измерения до и после растягивающего усилия, а на регистратор 5 передается накапливающаяся сумма величин приращений длины труб. Содержимое счетчика 17 уменьшается до величины срабатывания Д 20, Триггер 21 переключается и разрешает прохождение сигнала с Ф 2 на имитатор

9. Этим достигается запрет на прохож дение ложных импульсов от Ф 2 на счетчик 17. При использовании данного устр-ва обеспечивается сравнение длины одной и той же по счету трубы при определении суммарного приращения. удлинения. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к промысловой геофизике, а именно к устройствам,, предназначенным для определения верхией границы прихвата колонны труб, и может бить использовано при ликвидации аварии в скважинах и является усовершенствованием устройства по авт.св. Р 1355699.

Целью изобретения является повышение надежности за счет исключения ложных сигналов локатора муфт, На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит скважинный блок 1, формирователь 2 сигнала локатора муфт, датчик 3 глубины, блок

4 управления, регистратор 5, счетчик

6 муфт, вычислитель 7, запоминающий блок 8, имитатор 9 сигнала локатора муфт. Имитатор 9 включает в свой состав первый, второй и третий элементы 2И-НЕ 10, 11 и 12, элемент

4И-НЕ 13, элемент 2ИЛИ 14, инвертор

15> элемент 16 задержки, реверсивный счетчик 1?, дешифратор 18 со стробирующим входом, первый и второй дешифраторы 19 и 20, RS-триггер 21.

Причем скважинный блок 1 соединен с формирователем 2 сигнала локатора муфт, Первый информационный вход вычислителя 7 подключен к датчику 3 глубин, второй выход соединен с регистратором 5, первый выход подключен к информационному входу запоминающего блока 8, выход которого соединен с вторым информационным входом

2 вычислителя 7, адресный вход подключен к выходу счетчика б муфт. Управляющий вход запоминающего блока 8 соединен с вторым управляющим входом

5 вычислителя 7 и первым выходом блока

4 управления, второй выход которого подключен к управляющему входу счетчика 6 муфт. Первый и второй информационные входы имитатора 9 сигнала локатора муфт соединены соответственно с выходом датчика 3 глубин и выходом формирователя 2 сигнала локатора муфт, первый управляющий вход под15 ключен к второму выходу блока 4 управления, выход соединен с входом счетчика 6 муфт и первым информационным входом вычислителя 7.

Первый информационный вход имита20 тора 9, подключенный к выходу датчика 3 глубин, через второй элемент

2И-НЕ 11 соединен с прямым выходом реверсивного счетчика 17 и через третий элемент 2И-HE 12 — с входом об25 ратного счета реверсивного счетчика 17.

Второй информационный вход имитатора 9, подключенный к выходу формирователя 2 сигнала локатора муфт, 30, через первый элемент 2И-НЕ 10 и элемент 4И-НЕ 13 соединен одновременно . с Р-входом реверсивного счетчика

17, с выходом имитатора 9, с одним из входов элемента 2ИЛИ 14, а также с S-входом RS-триггера 21, Третий

35 информационный вход имитатора 9, подключенный к выходу запоминающего

4 минающий блок 8 — в режим за писи.

При подъеме скважинного блока 1 датчик 3 глубины преобразует перемещение скважинного блока в последовательность импульсов, пропорциональных длине, причем каждому импульсу датчика 3 глубины соответствует перемещение скважинного блока 1, например на 1 мм, а формирователь 2 сигнала локатора муфт формирует единичный импульс при прохождении скважинным блоком 1 первого муфтового соединения. При этом импульсная последовательность с выхода датчика 3 глубины поступает в вычислитель 7 и через первый информационный вход имитатора

9, первый вход второго элемента

2И-НЕ 11 на прямой вход реверсивного счетчика )7, с выхода которого информация одновременно поступает на входы дешифраторов 18-20. При поступлении с формирователя 2 сигнала локатора муфт на второй информационный вход имитатора 9 импульс, проходя через первый вход первого элемента 2И-НЕ

10 и элемент 4И-НЕ 13, обнуляет счетчик 17 и, проходя через выход имитатора 9, переводит счетчик 6 муфт в следующее состояние, тем самым дает команду вычислителю 7 на перенос измеренной величины длины трубы в запоминающий блок 8. После этого начинается измерение длины очередной трубы.

Этот процесс повторяется до окончания измерения в интервале предполагаемого прихвата, В запоминающем блоке

8 в каждом адресе запоминается длина между муфтами в двоичном коде.

Так работает устройство, если йет сбоя в локации муфт при измерении длины труб при разгруженной колонне, т.е. при первом измерении.

При случайном сбое локации муфт (просчет муфт) поступающая на вход вычислителя 7 информация о длине измеряемой трубы будет больше объема памяти адреса запоминающего блока 8, так как величина этой памяти рассчитана на максимально возможную длину одной трубы, не превышающей практически 13 м. В результате в запоминающий блок. 8 заносится ошибочная информация о длине трубы, Для исключения этого явления дешифратор 18 при занесении в счетчик 17 информации, равной максимально возможной длине труб, выдает на свой выход импульс, имитируюз 145655 блока 8, соединен с информационным входом реверсивного счетчика 17, первый управляющий вход соединен с вторым входом элемента 4И-НЕ 13, второй управляющий вход, подключенный к первому выходу блока 4 управления, соединен одновременно с вторым входом элемента 2ИЛИ 14, с вторым входом первого элемента 2И-НЕ t1 и через инвертор 15 с вторым входом второго элемента 2И-НЕ 12, с первым

R-входом RS-триггера 21 и со стробирующим входом дешифратора 18. со стробирующим входом. Вход предварительной 15 установки реверсивного счетчика 17 через элемент 16. задержки соединен с выходом элемента 2ИЛИ 14, Выход реверсивного счетчика 17 соединен с входами дешифратора 18-20, выходы Zp дешифратора 18 со стробирующим входом и первого дешифратора 19 соответственно соединены с третьим и четвертым входами элемента 4И-НЕ !3, а выход второго дешифратора 20 соединен 25 с вторым R-входом RS-триггера 21, инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элемента

2И-EIE:10.

Устройство работает следующим об- 30 разом.

Производится спуск скважинного блока 1 в интервал предполагаемого прихвата, затем с помощью блока 4 управления устройство переводится в исходное состояние следующим образом.

Отрицательный импульс из блока 4 управления через второй его выход, первый управляющий вход имитатора 9 и элемент 4И-НЕ 13 осуществляет обну- 4р ление реверсивного счетчика 17, логическая единица .из блока 4 управления через первый его выход, второй управляющий вход имитатора 9 подготавливает к открытию второй элемент

2И-НЕ 11 элемент 2ИЛИ 14 и элемент

12 2И-EIE (через инвертор 15) закрывает, открывает дешифратор 18 по стробирующему входу и переводит RSтриггер 21 в нулевое состояние, что в свою очередь подготавливает первый элемент 2И-НЕ 10 ь прохождению сигнала формирователя 2 локатора муфт, отрицательным импульсом с второго выхода блока 4 управления также обнуляется счетчик 6 муфт, логической единицей с первого выхода блока 4 управления вычислитель 7 переводится в режим измерения длин труб, а запо14565 щий сигнал формирователя 2 локатора муфт, и который через элемент 4И-НГ

13 обнуляет счетчик 17, дает команду вычислителю 7 на перенос информации в запоминающий блок 8 и переводит счетчик 6 муфт в следующее состояние.

Этот процесс повторяется при каждом бае локации муфт.

При достижении верхней границы интервала измерения производится спуск скважинного прибора 1 на глубину, соответствующую началу первого измерения, затем создают максимально допустимую растягивающую нагрузку и 15 производят второе измерение при этой нагрузке на колонну труб. При этом перед началом измерения с помощью блока 4 управления обнуляется счетчик

6 муфт и счетчик 17, запоминающий 20 блок 8 переводится в режим считывания, вычислитель 7 переводится в ре жим вычисления величины приращения длины труб из-за влияния растягивающего усилия и передачи накопливающей- 25 ся сумллы величин приращений на регистратор 5, а также через второй управляющий вход имитатора 9 логическим нулем с выхода блока 4 управления закрывается второй элемент 2И-НЕ 11, 30 открывается элемент 2ИЛИ 14, через инвертор 15 открывается третий элемент 2И-НЕ 12, закрывается дешифратор 18 и снимается блокировка с

R — âõîäà RS-триггера 21 °

С приходом импульса с формирователя 2 сигнала локатора муфт производится. занесение информации из очередной ячейки запоминающего блока 8 в вычислитель 7 путем прохождения этого 40 импульса через второй информационный вход имитатора 9, первый элемент

2И-НЕ 10, элемент 4И-НЕ 13 этот импульс также переводит RS-триггер 21 в единичное состояние, а через эле- 4r мент 2ИЛИ 14 и элемент 16 задержки .он поступает на вход предварительной установки реверсивного счетчика 17, при этом информация из этой же ячейки

I запоминающего блока 8 через третий 5О информационный вход имитатора 9 и информационные входы D счетчика 17 заносятся в этот счетчик. Логический ноль с выхода RS-триггера 2 1 поступает на второй вход первого элемента

2И-IIE 10, закрывая его, Импульсы от датчика 3 глубины поступают на вход вычислителя 7 и через первый информационный вход имитатора 9 и третий

51 6 элемент 2И-НЕ 12 на вход обратного счетчика 17. До прихода очередного импульса с формирователя 2 сигнала локатора муфт из значения кода, соответствующего длине трубы до ее деформации, вычислителем 7 вычитается значение, соответствующее длине трубы при максимальном растягивающем усилии, формируя величину приращения. Одновременно с этим в счетчике

17 код значения последовательно уменьшается до заранее заданного значения, контролируемого дешифратором 20. В этот момент отрицательный импульс с выхода этого дешифратора переводит RS-триггер 21 в исходное состояние, т.е. снимает запрет с первого элемента 2И-НЕ 1О, подготавливая тем самым к прохождению очередного импульса с формирователя 2, Блокировка элемента 10 RS-триггером 21 осуществляется с целью предотвращения прохождения. ложных импульсов от формирователя 2 сигнала локатора муфт, При поступлении очередного импульса формирователя 2 сигнала локатора муфт числитель 7 формирует величину прира- щения длины трубы, а величину накапливающейся суммь1 величин приращений длин труб передает на регистратор 5.

Одновременно обнуляется счетчик 17 и переключается счетчик 6 муфт, при этом информация из очередной ячейки запоминающего блока 8 заносится в вычислитель 7 и в счетчик 17 имитатора 9.

Цикл измерения повторяется до завершения измерения. В случае, если при втором измерении какая-то муфта, отбирая при первом измерении, не будет отмечена при втором измерении, счет- . чик 17 в результате последовательного вычитания, пройдя через нулевое состояние, доходит до значения, контролируемого. дешифратором 19, при этом на его выходе формируется отрицательный импульс, который, проходя через один из входов элемента 4И-НЕ 13, имитирует сигнал локатора муфт. Значение, контролируемое дешифратором

19, определяется максимально возможной величиной удлинения одной трубы.

Таким образом, при втором измерении после приложения нагрузки к колонне труб достигается совмещение адреса муфт при сбое локатора муфт или при локации ложных муфт. При этом обеспечивается сравнение длины одной

Формула изобретения

Составитель А.Рыбаков

Техред М. Ходанич Корректор Г. Решетник

Редактор Н.Гуньк.-.

Заказ 7469/27 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

145655 и той же по счету трубы при определении суммарного приращения удлинения.

1. Устройство для определения верхней границы прихвата колонны труб по авт.св. Ф 1355699, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью 10 повышения надежности эа счет исключения ложных сигналов локатора муфт, первый выход блока управления соединен с вторым управляющим входом имитатора сигнала локатора муфт, третий информационный вход которого подключен к выходу запоминающего блока.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что имитатор сигнала локатора муфт выполнен в виде реверсивного счетчика, дешифратора со стробирующим входом, первого и второго дешифраторов, RS-триггера, инвертора, первого, второго и третье- 25

ro элементов 2И-НЕ, элемента 4И-HE элемента 2ИЛИ и элемента задержки, причем второй вход элемента 4И-HE является первым информационным входом имитатора сигнала локатора муфт, третий вход подключен к выходу дешифратора со стробирующим входом, четвертый вход соединен с выходом. первого дешифратора, первый вход подключен к выходу первого элемента 2И-НЕ, вы1

8 ход элемента 4И-НЕ соединен с R-входом реверсивного счетчика, S-входом

RS-триггера, выходом имитатора сигнала локатора муфт и первым входом элемента 2ИЛИ, выход которого через элемент задержки подключен к установочному входу реверсивнОго счетчика, второй вход соединен с вторым управляющим входом имитатора сигнала локатора муфт, входом инвертора и вторым входом второго элемента 2И-НЕ, выход которого соединен с прямым входом реверсивного счетчика, первый вход подключен к первому информационному входу имитатора локатора муфт и первому входу третьего элемента 2И-НЕ, выход которого соединен с обратным входом реверсивного счетчика, второй вход подключен к выходу инвертора, первому R-входу RS-триггера, стробирующему входу дешифратора со стробирующим входом, информационные входы которого соединены с выходаМи реверсивного счетчика, информационными входами первого и второго дешифраторов, выход которого подключен к второму R-входу Rs-триггера, выход которого соединен с вторым входом первого элемента 2И-НЕ, первый вход которого подключен к второму информационному входу имитатора сигнала локатора муфт, третий информационный вход которого соединен с информационным дом реверсивного счетчика.