Способ определения перемещения бурильной колонны

 

Изобретение относится к бурению скважин и предназначено для оптимизации управления процессом бурения. Цель - повышение точности определения перемещения бурильной колонны при бурении станками с гидравлическим механизмом подачи тягового каната. Для этого измеряют объем рабочей жидкости, поступающей в гидравлический механизм подачи, по которому определяют длину каната. Предварительно определяют упругую деформацию тягового каната при фиксированных значениях давления рабочей жидкости в гидравлическом механизме подачи. В процессе бурения измеряют текущее значение давления рабочей жидкости в гидравлическом механизме подачи. По этому давлению определяют текущее значение величины упругой деформации каната с учетом предварительно определенной упругой деформации. Т.о. при осуществлении данного способа исключается погрешность измерения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1506096 А 1 (51) 4 Е 21 В 47 04

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Г РИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 при бурении станками с гидравличес1 ким механизмом подачи тягового каната. Для этого измеряют объем рабочей жидкости, поступающей в гидравлический механизм подачи, по которому определяют длину каната. Предварительно определяют упругую деформацию тя— гового каната при фиксированных значениях давления рабочей жидкости в гидравлическом механизме подачи. В процессе бурения измеряют текущее значение давления рабочей жидкости в гидравлическом механизме подачи.

По этому давлению определяют текущее значение величины упругой деформации каната с учетом предварительно определенной упругой деформации. T.n. при осуществлении данного способа ( исключается погрешность измерения.

1 ил. (21) 431204) /23-03 (22) 05.10,87 (46) 07.09„89,Г:вл. Ф 33 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт горного дела цветной металлургии (72) М.А.Гладких, В,М,Гойхман, А.С.Оникиенко и Е.О.Сухарев (53) 622.242 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1)- 1199912, кл. Е 21 В 44/00, 1983. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ (57) Изобретение относится к бурению скважин и предназначено для оптимизации управления процессом бурения.

Цель — повышение точности определения перемещения бурильной колонны

В напорной магистрали 1 гидравлического механизма 2 подачи установлены датчики 3 и 4 расхода и давления рабочей жидкости. В качестве датчиков могут быть использованы, например, серийно выпускаемые аналоговые датчики.

При подаче рабочей жидкости в поршневую полость гидроцилиндра 2 происходит выдвижение em штока и через систему каната 5 и блоков F, образующих полиспаст кратностью и„, осуществляется подача на забой бурового снаряда 7.

Перемещение Н, бурового снаряда 7 без учета упругой деформации тягового каната 5 в любой момент времени

Изобретение относится к способам определения перемещения бурильной колонны при бурении станками с гидравлическим канатно-полиспастным механизмом подачи и предназначено для оптимизации управления процессом бурения, Целью изобретения является повьппение точности определения перемещения бурильной колонны при бурении станками с гидравлическим механизмом подачи тягового каната.

На чертеже представлена принципиальная кинематическая схема гидравлического канатно-полиспастного механизма подачи бурового станка, с помощью которого реализуется способ.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1506096 ь процесса бурения определяется ходом h поршня гидравлического механизма ? подачи и кратностью полиспаста n, Величина хода поршня зак висит от его диаметра d и объема рабочей жидкости, поступающей в норшневую полость гидроцилиндра эа время от начала бурения ло текущего момента времени Y

4 и h = п-„— — — х и к i>dz

Н о

Ь х$qdt

1 о где qdt — объем рабочей жидкости, поступившей в поршневую полость гидроцилиндрического механизма подачи за время от 0 до л текущее значение расхода жидкости, регистрируемое датчиком 3, Аналоговый сигнал с выхода датчика 3, пропорциональный текущему значению р схода q жидкости, поступает на интегрирующее устройство Я, с выхода которого сигнал, пропорциональный Н, поступает на суммирующее уст-, ройство 9, при этом величина

4 30 и — -- - представляет собой масштаб" iTd ный коэффициент. Для того, чтобы скомпенсировать ошибку в определении перемещения бурильной колонны за счет упругой деформации каната,с выхода датчика 4 давления снимается аналоговый сигнал, пропорциональный текущему значению давления рабочей жидкости в поршневой полости гидравлического механизма 2 подачи, посту- 40 пающий на функциональный преобразователь 10, в котором хранится банк тарировочных характеристик упругих деформаций тягового каната в зависимости от давления Р в гидроцилиндре. 4

В функциональном преобразователе 10 входной сигнал, пропорциональный давлению Р, преобразуется по тарировочной характеристике в выходной сигнал, пропорциональный упругой деформации тягового каната 1. Выходной сигнал с функционального преобразователя

10 со знаком "-" поступает на суммирующее устройство 9, с выхода которого снимается сигнал, пропорцио- нальный текущему значению перемещения бурильной колонны в момент времени

Тарировочные характеристики, по которым предварительно определяют упругую деформацию тягового каната, снимаются с определенным шагом для всего диапазона изменения давления рабочей жидкости, при этом каждая тарировочная характеристика соответствует определенному периоду эксплуатации тягового каната от момента его навески (новый канат) до его замены, т,е. при фиксированньгх значениях давления рабочей жидкости в гидравлическом механизме подачи °

Таким образом, при осуществлении предлагаемого способа определения перемещения бурильной колонны при бурении станками с гидравлическим канатно-полиспастным механизмом подачи исключается погрешность измерения, которая имеет место в способах, основанных на использовании на жесткой (например, фрикционной) связи между регистрирующими датчиками и тяговым канатом, Ф о р м у л а и э обре т е н и я

Способ определения перемещения бурильной колонны, включающий измерение длины тягового каната с последующим вычитанием из нее величины упругой деформации тягового каната с учетом масштабного коэффициента,о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения перемещения бурильной колонны при бурении станками с гидравлическим механизмом подачи тягового каната, измеряют объем рабочей .кидкости, поступающей в гидравлический механизм подачи, по которому определяют длину тягового каната, предварительно определяют упругую деформацию тягового каната при фиксированных значениях давления рабочей жидкости в гидравлическом механизме подачи, в процессе бурения измеряют текущее значение давления рабочей жидкости в гидравлическом механизме подачи, по которому определяют текущее значение величины упругой деформации тягового каната с учетом предварительно определенной упругой деформации.

150Ю

Составитель Г.Маслова

Техред N.Äèöûê!

Корректор И.Муска

Редактор Г. Волкова

Заказ 5402/33 Тираж 514 Подписное

ВлИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101