Устройство для передачи забойной информации

 

Изобретение относится к области бурения скважин и может быть использовано при передаче забойной информации. Задачей изобретения является расширение функциональных и технологических возможностей устройства. Устройство содержит электромагнитный генератор, механически связанный с гидротурбиной, блок управления, блок измерения забойных параметров и блок передачи забойной информации, выход которого связан с передающей антенной. Оно снабжено электронным ключом, электрической батареей и энергонезависимым запоминающим блоком. Электрическая батарея подсоединена к первому входу электронного ключа, второй вход которого подсоединен к первому выходу блока управления, первый вход которого и первые входы энергонезависимого запоминающего блока и блока измерения забойных параметров подключены к выходу электронного ключа. Второй вход блока управления связан с энергонезависимым запоминающим блоком с возможностью записи в него данных. Третий вход блока управления и входы блока измерения забойных параметров и блока передачи забойной информации соединены с выходом электромагнитного генератора. Первый и второй информационные выходы блока измерения забойных параметров связаны с информационными входами блока управления и блока передачи забойной информации соответственно. 1 ил.

Изобретение относится к геофизическому приборостроению, в частности к устройствам для передачи забойных параметров во время технологических процессов бурения скважины и подъема колонны.

Известно устройство для передачи забойной информации в процессе бурения, которое содержит генератор переменного тока, релейный блок, модулятор, выполненный в виде счетчика для хранения измеренной информации, блок записи и считывания, формирователь импульсов (а. с. СССР 595500, кл. Е 21 В 47/12, 1978 г.).

Недостатком известного устройства является невозможность регистрации и накопления забойной информации во время технологической операции подъема бурильной колонны и передачи информации во внешнюю ЭВМ.

Наиболее близким по технологической сущности и достигаемому техническому результату является устройство для передачи забойной информации в процессе бурения (а.с. СССР 817235, М. Кл 3: Е 21 В 47/12, опубликованное в бюллетене 12, 1981 г.), содержащее генератор переменного тока, датчики, а с целью повышения точности и быстродействия при передаче информации в него дополнительно введены регистры памяти, блок управления программой, формирователь кодовой посылки, блок выделения фазы, формирователь сигналов управления релейным блоком, коммутатор записи.

При всех достоинствах известного устройства следует отметить, что данное устройство предназначено для передачи забойной информации только в процессе бурения, и применение его во время технологической операции подъема колонны не возможно.

Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данного изобретения, является расширение функциональных и технологических возможностей устройства за счет обеспечения работы устройства во время технологических процессов бурения скважины и подъема колонны, передачи забойной информации во внешнюю ЭВМ.

Поставленный технический результат достигается тем, что устройство для передачи забойной информации, содержащее электромагнитный генератор, механически связанный с гидротурбиной, блок управления, блок измерения забойных параметров и блок передачи забойной информации, выход которого связан с передающей антенной, согласно изобретению снабжено электронным ключом, электрической батареей и энергонезависимым запоминающим блоком, причем электрическая батарея подсоединена к первому входу электронного ключа, второй вход которого подсоединен к первому выходу блока управления, первый вход которого и первые входы энергонезависимого запоминающего блока и блока измерения забойных параметров подключены к выходу электронного ключа, второй вход блока управления связан с энергонезависимым запоминающим блоком с возможностью записи в него данных, третий вход блока управления и выходы блока измерения забойных параметров и блока передачи забойной информации соединены с выходом электромагнитного генератора, при этом первый и второй информационные выходы блока измерения забойных параметров связаны с информационными входами блока управления и блока передачи забойной информации соответственно. На чертеже представлена блок-схема для передачи забойной информации.

Устройство для передачи забойной информации содержит электрическую батарею 1, электронный ключ 2, энергонезависимый запоминающий блок 3, электромагнитный генератор 4, блок управления 5, блок измерения забойных параметров 6, гидротурбину 7, блок передачи забойной информации 8.

При этом электромагнитный генератор 4 механически связан с гидротурбиной 7. Электрическая батарея 1 подсоединена к первому входу электронного ключа 2, второй вход которого связан с первым выходом блока управления 5. Первый вход блока управления 5 и первые входы энергонезависимого запоминающего блока 3 и блока измерения забойных параметров 6 подключены к выходу электронного ключа 2. Второй вход блока управления 5 связан с энергонезависимым запоминающим блоком 3 с возможностью записи в него данных, полученных от блока 6 измерения забойных параметров. Третий вход блока управления 5 и входы блока измерения забойных параметров 6 и блока 8 передачи забойной информации соединены с выходом электромагнитного генератора 4. Первый и второй информационные выходы блока 6 измерения забойных параметров связаны с информационными входами блока 5 управления и блока 8 передачи забойной информации соответственно.

Работает устройство следующим образом.

При выполнении технологической операции бурения гидротурбина 7 находится в потоке бурового раствора, который приводит ее во вращение. Гидротурбина 7 через механическую связь с электромагнитным генератором 4 приводит во вращение электромагнитный генератор 4, выдающий на своем выходе напряжение питания, поступающее на вход блока управления 5, на вход блока измерения забойных параметров 6 и на вход блока передачи забойной информации 8.

При этом блок управления 5 удерживает электронный ключ 2 в закрытом состоянии. Блок измерения забойных параметров 6 производит циклические измерения параметров системы и передает их в блок 8 передачи забойной информации, а далее с выхода этого блока 8 - на передающую антенну.

При переходе к технологическому режиму подъема бурильной колонны буровой раствор перестает протекать через гидротурбину 7; гидротурбина 7 останавливается, а на выходе электромагнитного генератора 4 отсутствует напряжение питания. При этом блок управления 5 открывает электронный ключ 2, через который подается питающее напряжение на входы энергонезависимого запоминающего блока 3, блока измерения забойных параметров 6 и блока управления 5 от электрической батареи 1.

Одновременно с открытием электронного ключа 2 блок управления 5 производит циклический прием данных от блока 6 измерения забойных параметров и запись этих данных в энергонезависимый запоминающий блок 3.

На вход блока 8 передачи забойной информации электрическое питание в этом режиме не подается, и с его выхода сигнал отсутствует.

При возобновлении циркуляции бурового раствора гидротурбина 7 начинает вращаться, приводя в действие электромагнитный генератор 4, вырабатывающий напряжение питания.

При этом возобновляет работу блок 8 передачи забойных параметров, а блок управления 5 прекращает запись данных, полученных от блока 6 измерения забойных параметров, в энергонезависимый запоминающий блок 3, закрывает электронный ключ 2, отключающий электрическую батарею 1 от питания энергонезависимый запоминающий блок 3, блок управления 5 и блок 6 измерения забойных параметров.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам заявляемого изобретения.

Определение из перечня аналогов наиболее близкого технического решения (прототипа), позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявляемом изобретении, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию "новизна".

Для проверки соответствия заявляемого изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявляемого изобретения.

Результаты поиска показали, что заявляемое изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата.

Следовательно, заявляемое изобретение "Устройство для передачи забойной информации" соответствует критерию "изобретательский уровень".

Критерий "промышленная применимость" подтверждается тем, что устройство для передачи забойной информации может быть успешно использовано в процессе измерения забойных параметров во время технологических процессов бурения скважины и подъема бурильной колонны.

Формула изобретения

Устройство для передачи забойной информации, содержащее электромагнитный генератор, механически связанный с гидротурбиной, блок управления, блок измерения забойных параметров и блок передачи забойной информации, выход которого связан с передающей антенной, отличающееся тем, что оно снабжено электронным ключом, электрической батареей и энергонезависимым запоминающим блоком, причем электрическая батарея подсоединена к первому входу электронного ключа, второй вход которого подсоединен к первому выходу блока управления, первый вход которого и первые входы энергонезависимого запоминающего блока и блока измерения забойных параметров подключены к выходу электронного ключа, второй вход блока управления связан с энергонезависимым запоминающим блоком с возможностью записи в него данных, третий вход блока управления и входы блока измерения забойных параметров и блока передачи забойной информации соединены с выходом электромагнитного генератора, при этом первый и второй информационные выходы блока измерения забойных параметров связаны с информационными входами блока управления и блока передачи забойной информации соответственно.

РИСУНКИ

Рисунок 1