Спуско-подъемное устройство каротажной станции

 

Изобретение относится к исследованию скважин блоками на кабеле. Цель - повышение надежности в работе. Устройство содержит скважинный блок 1, переводник 2 с датчиком движения блока 1, мерный ролик 5 с кабелем 4, лебедка 6 с двигателем 7, датчики 8-10 натяжения сантиметровых и магнитных меток кабеля, пульт 11 управления, включающий источник 30 питания, переключатель 19, аналого-цифровой 20 и цифроаналоговый 18 преобразователи, звуковой сигнализатор 21, клавиатуру 14 управления, микроЭВМ 12, блок 13 интерфейсов ввода-вывода, индикатор 15 действительных и заданных значений глубины, интерфейс 16 канала связи с каротажной станцией, индикатор 17 цифровой и алфавитной информации. Клавиатура 14 содержит цифровые и функциональные клавиши и работает в режиме прерывания. Оператор устанавливает заданные значения глубины, скорости и натяжения кабеля, удельного веса раствора. Используя информацию с датчиков 8-10, микроЭВМ 12 вычисляет скорость движения и натяжение кабеля 4. Реальная скорость движения блока 1 фиксируется датчиком 3. Коррекция скорости производится через преобразователь 18 путем воздействия на двигатель 7. Применение устройства позволяет синхронизировать скорости спуско-подъема кабеля 4 и блока 1 и предотвратить аварийные ситуации, повысить качество геофизических исследований скважин. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН,.80„„)Б44)ЩЯ А1 (51)5 Е 21 В 47/pp

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ll0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4406368/23-03 (22) 07.04.88 (46) 23,02.90. Бюл ° Н 7 (71) Краснодарский филиал Научно-исследовательского института морской геофизики (72) Ю.Д. Репринцев, Л,П. Попов, В.Н. Тимофеев и В.Ф. Иванников . (53) - 622. 241 ((188, 8) (56) Геофизические методы исследования скважин. /Справочник. Под ред.

В.Н, Запорожца. — И.: Недра, 1983; с. 51.

2 (54) СПУСКО-ПОДЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО

КДРОТДжНОЙ СТАНЦИИ (57) Изобретение относится к исследо,ванию скважин блоками на кабеле. Цель повышение надежности в работе. Устройство содержит скважинный блок 1, переводник 2 с датчиком движения блока 1, мерный ролик 5 с кабелем 4, лебедку

6 с двигателем 7, датчики 8 - 10 натяжения сантиметровых и магнитных меток кабеля, пульт 11 управления, включаюций источник 30 питания, переключатель 19, аналого-цифровой 20 и циф3 154496 роаналоговый 18 преобразователи, звуковой сигнализатор 21, клавиатуру 14 управления, микро-ЭВМ 12, блок 13 интерфейсов ввода-вывода, индикатор 15 действительных и заданных значений глубины, интерфейс 16 канала связи с каротажной станцией, индикатор 17 цифровой и алфавитной информации.Клавиатура 14 содержит цифровые и функ" ,циональные клавиши и работает в режиме прерывания. Оператор устанавливает заданные значения глубины, скорости и натяжения кабеля, удельного веса раствора. Используя информацию с датчиков

8 - 10, микро-ЭВМ 12 вычисляет скорость движения и натяжение кабеля 4. 1

Реальная скорость движения блока фиксируется датчиком 3. Коррекция скорости производится через преобразователь 18 путем воздействия на двигатель 7. Применение устройства позволяет синхронизировать скорости спускоподъема каЬеля 4 и блока 1 и предотвратить аварийные ситуации, повысить качество геофизических исследований скважин. 2.з,п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к промысло вой геойизике в частности к геофизи- 20 ческим исследованиям в газо-нефтяных ,скважинах °

Цель изобретения - повышение на,дежности в работе.

На фиг. 1 представлена структурная 2 схема предлагаемого спуско-подъемного ,устройства; на фиг. 2 - манометрический датчик движения скважинного приЬора.

Спуско-подъемное устройство содержит скважинный блок 1, переводник 2, в котором размещен манометрический датчик 3 движения скважинного блока, геофизический каЬель 4, мерный ролик

11

5 лебедку 6, привод (электродвига° 35 ,тель) 7 лебедки 6, датчик 8 натяжения, датчик 9 сантиметровых меток, датчик

10 магнитных меток кабеля, пульт 11 управления леЬедчика, который включает в себя одноплатную микро-ЭВМ 12, блок 13 интерфейсов ввода-вывода, клавиатуру 14 управления, индикатор 15 действительных и заданных значений глубины, скорости и натяжения кабеля, интерфейс 16 канала связи с централь- 4 ной ЭВМ (не показана). каротажной лаборатории, индикатор 17 цифровой и алфавитной информации о режиме раЬоты устройства, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 18 управления приводом

7 лебедки 6, переключатель 19 аналоговых сигналов, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 20, звуковой сигнализатор 21. Блок 13 интерфейсов включает интерфейсы 22 - 28 двусторонней связи микро-ЭВМ 12 с элементами и узлами пульта 11 и магистраль 29 связи. Устройст во содержит источник

30 питания датчика 3 движения скважинного блока и разделительный конденсатор 31.

Скважинный блок 1 подключен к входам переводника 2, где размещен датчик

3 движения скважинного прибора. Выход переводника 2 соединен с каротажным кабелем 4. С мерным роликом 5 механически связан датчик 8 натяжения кабе" ля, выполненный, например, в виде гид". роэлектрического преобразователя дав- лений в электросигнал. Выходы каротажного кабеля 4 через коллектор лебедки

6 введены в пульт 11 управления и соединены с конденсатором 31, Последний соединен с выходом источника 30 питания и с входом аналогового переключателя 19, второй вход которого соединен с датчиком Р натяжения кабеля, а выход - с входом АЦП 20> выход которого соединен через интерфейс 22 по магистрали 29 с микро-3NB 1?, при этом, по обратному каналу посредством той же магистрали 29 и интерфейсу 22 микро-ЭВМ 12 связана одновременно с АЦП

20 и аналоговым переключателем 19 Через интерфейс 22 с микро-ЭВМ 12 связан звуковой сигнализатор 21. С мерным роликом 5 в механическом зацепле" нии находится датчик 9 сантиметровых меток, его выход заведен на пульт 11 управления и соединен с входом интерфейса 23, выход которого по магистрали 29 соединен с микро-ЭВМ 12 и от-, дельным каналом подключен к интерфейсу 24. Выход датчика 10 магнитных меток также заведен на пульт 11 управления и посредством интерфейса 24 по магистрали 29 соединен с микро-ЭВМ

12 а отдельным каналом связан с ину терфейсом 25.

Клавиатура 14, состоящая из 24 клавиш, соединена с входом интерфей са 25, один выход которого по магис рали 29 соединен с микро-ЭВМ 12, а.. второй выход соединен с индикатором

1 действующих и заданных значений глубины, скорости и натяжения кабел

Клавиатура 14 состоит из блока к виш, служащих для ввода цифровых зн чений и имеющих обозначения от "0" до " ", "Запятая" и "36" (заЬой),, и функционального блока, содержащего клавиши, служащие для управления дв жением скважинного прибора и обозна ченные . "НапрФ" (вверх), "Напр и. (вниз) "Скор СП" (скор.скв. прибора вляющие ввод ранее набранных значен скорости скважинного блока V, его глубины Н, предельного натяжения дГ удельного веса Ьурового раствора G; клавишм "Пуск ДВ", "Обороты " (ввер нОбороты4" (вниз), "Стоп fl8", осуще ствляющие управление работой привод

7 лебедки 6; клавиша "ВК" служит дл ввода в микро-ЭВМ 12 ранее набранны значений V,Н,д1, G для исполнения.

Датчик 3 движения скважинного прибо ра, размещенныи s корпусе переводни ка 2, содержит тензометрический эле мент 32 давления и электронную схем состоящую из усилителя 33, преобразователя 34 типа напряжение " частота, согласующего усилителя 3 и коммутирующего Ьлока 36 в виде штекерной платы с контактными гнездами по окружности и одним гнездом в центре и соединительной вилки 37.

Устройство работает следующим оЬ- 40 разом.

При соединении скважинного блока

1 с кабелем 4 в переводнике 2 устанавливают коммутирующую вилку 37 в положение, обеспечивающее подключение 45 датчика 3 движения скважинного блока

1 к своЬодной жиле кабеля 4. Соединяют пульт 11 леЬедчика с сетью электрического питания, После ввода блока

1 в скважину на некоторую глубину по- 50 дают питание на датчик 3 движения скважинного блока и проверяют соответствие его показаний, а также исправность всего устройства по всем параметрам автоматического управления лебедкой 6. Устанавливают заданное значение команд на пульте 11 в соответствии с предстоящей спуско-подъемной операцией.

1 оператор имеет подробную информацию о работе станции. Исходя из данных от датчика 3 движения скважинного блока вычисляется реальная скорость скважинного Ьлока 1, которая затем сравнивается со скоростью движения кабеля 4.

Если д скоростей превышает ранее заданную величину, то микропроцессор микро-ЭВМ l2 посылает команду на уменьшение скорости спуска, и выдается соответствующее сообщение на индикатор 12. Если и скоростей нормализуется, то происходит автоматическое восстановление первоначально заданной скорости спуска блока 1, В противном случае оператор берет управление спуско-подъемном на себя. Тем самым исключается перепуск каЬеля и возникновение аварийной ситуации.

В датчике 3 движения скважинного блока 1 применяется тензометрический элемент 32 давления типа Д-IOO, преобразующий давление в электрический сигнал (номинальный диапазон 0-100 МПа; выходной сигнал до 460 мВ) . С целью использования только одной жилы кабе1 ц44 160 6

При подаче питания на пульт 11 уп.равления микропроцессор микро-ЭВМ 12 производит начальную установку режи5 мов раЬоты всех микросхем и индикаторов 1g и 17. На индикаторе 17 высвечивается первое сообщение (подсказка) я. оператору "Ввести значение скорости". ла- Клавиатура 14 работает в режиме преа- 10 рывания,и при нажатии любой из клавиш возникает сигнал "Запрос прерывания".

Микропроцессор микро-ЭВМ 12 анализирует сигнал прерывания от клавиатуры и" 14 и распознает тип нажатой клавиши.

При неправильном наборе на индикаторе 17 высвечивается соответствующее

), сообщение. После правильного задания т- параметров технологических значений ий происходит анализ клавиш управления

20 двигателем /. После пуска двигателя и 7 начинается сЬор и анализ информации от датчиков 3 и 8 - 10. При этом вех), дется подсчет сантиметровых меток, коррекция последних по магнитным мета 25 кам, передача информации о глуЬине я в центральную ЭВМ. Вычисляется скох рость движения кабеля 4. Кроме того, исходя из значения натяжения кабеля .

4, глубины и удельного веса раствора щ вычисляется л натяжения. Все реальные значения технологических парамету, ров отображаются на индикаторе lg u

1544960 ля 4 и для питания датчика 3 постоянным током с поверхности>а также для передачи информации на поверхность, выходной сигнал элемента 32 преобра5 зуется в частоту переменного тока, пропорциональную величине сигнала.Для обеспечения раскачки в достаточно широком диапазоне частот (2 - 10 кГц) применяется предварительный усилитель 1р 33 . Кроме того, в связи с тем, что хема дифференциального преобразоватея не разрешает прямого соединения го выхода с проводами питания и кор.пусом, введен согласующий усили- 15 тель 35.

8 качестве датчика 9 сантиметровых

:меток используют серийный фото-элект рический измерительный преобразова тель круговых перемещений типа BE-178,20 ,который укреплен на измерителе длины

;и натяжения (ИАНК), установленном не, посредственно на лебедке 6 (не показан).

При реализации цифровой схемы уст- 25 ,ройства используют следующие радиотех,нические элементы: одноплатная микро ЭВМ 12 - на основе однокристальной ,микро-ЭВМ К1801ВМ1; катодолюминисцент ные индикаторы ИВ-27 - в качестве ин- 30 дикаторов 15; интерфейс 16 связи с центральной ЭВМ - на основе синхронно-асинхронного приемопередатчика КР5808851; индикатор 17 цифровых и буквенных значений ИГПС1"222/7 (инди35 катор газоразрядный с самосканированием); ЦАП 18 - на основе КР572ПА1; аналоговый переключатель 19 - микросхема К 591КН1; АЦП 20 - микросхема

К 572П81; параллельные интерфейсы 22 4р и 26 - 28 - микросхемы КР 5808855;.интерферейс 23 - микросхема KP 5808И 53 (таймер); интерфейс 24 - микросхема

KP 589ИК14 (контроллер прерываний); интерфейс 25 - K5808879 (контроллер 45 клавиатуры и индикации) °

Применение предлагаемого устройства. позволяет синхронизировать скорости спуска-подъема скважинного Ьлока

1 у каЬеля 4 и предотвратить перепус- 50 ки кабеля 4, повысить качество геофизических исследований скважин, умень-, шить вероятность аварий.

Формула изобретения

1. Спуско-подъемное устройство каротажной станции, содержащее скважинный блок, соединенный через переводник с каротажным кабелем, мерный ролик, лебедку с двигателем, датчики магнитных меток и натяжения каЬеля, конденсатор, источник питания, соединенный с выходом каротажного кабеля и первым выводом конденсатора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, оно снабжено размещенным в переводнике манометрическим датчиком движения скважинного блока, датчиком сантиметровых меток кабеля и пультом управления, выполненным в виде переключателя, аналого-цифрового и цифроаналогового преобразователей, клавиатуры управления, индикатора действительных и заданных значений глубины, скорости и натяжения кабеля, индикатора цифровой и алфавитной информации, микро-ЭКМ, интерфейса канала связи с каротажной станцией и блока интерфейсов ввода-вывода, причем второй вывод конденсатора соединен с первым входом переключателя, второй вход которого подключен к выходу датчика натяжения кабеля, вывод соединен с входом аналогоцифрового преобразователя, выход которого подключен к первому входу блока интерфейсов авода-вывода, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с датчиком сантиметровых меток кабеля, датчиком магнитных меток каЬеля и клавиатурой управления, первый, второй, третий, четвертый, пятый и управляющий выходы блока интерфейсов ввода-вывода подключены соответственно к индикатору действительных и заданных значений глубиHbl скорости и натяжения кабеля, ин",. терфейсу канала связи с каротажной станицей, индикатору цифровой и алфавитной информации, цифроаналоговым преоЬразователем, звуковым сигнализатором, управляющими входами переключа. теля и аналого-цифрового преобразователя, при этом микро-ЭВМ соединена с магистралью блока интерфейсов вводавывода, а выход цифроаналогового преобразователя подключен к двигателю.

-2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок интерФейсов ввода-вывода выполнен в виде семи интерфейсов, причем вход первого интерфейса соединен с первым вхо" дом блока, первый, второй и третий вы" ходы подключены соответственно к упра вляющему выходу блока, пятому выхо" ду блока и магистрали блока, первый

РиаР

ыбаков

Техред И,Двдык- Корректор И. Шароши

Редактор Н. Яцола

Заказ 479 Тираж 485 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета;по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

154 4У60

iu вход второго интерфейса соединен с сов, подключены к магистрали, а выховь ход подключен ды соответственно соединены с вторым, " " ги"Р" " - Р- - Л соединен третьим и четвертым выходами блока, с первым выходом третьего интерфейса., 3. Устройство по и. вход которого подключен к третьему ц a e щ е е с я тем, что манометричесвходу блока, второй выход соединен с кий датчик движения скважинного блоподкл чен х ка выполнен в виде последовательно первому входу четвертого интерфейса, соединенных тензометрического элеменвход которого соединен с чет- )O а у или „я и е„б 3 еля а„рд выход по

Р ли, втоРой выхоЛ со- теля и коммутирующего блока содержало блока, вхоЛы щего щтекерную плату с гнездами и пещестого и седьмого интерфей