Устройство для определения величины изношенности шарошечного долота в процессе бурения взрывных скважин

 

1

Тт«.: 1 ««а . :м х .""о :.,е «::) 5 Р 1679725

Союэ Советских

Соцналнстнческнк

Республик

ОП КСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву

2 (51) М. Кл, Ci 07 С 3/10

E 21 В 19/08 (22) Заявлено 22.11.74 (21) 2079047/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Геоударстаенный комитет

СССР иа делам нзооретений

N OTKPbITkN (53) УДК663.24. .084(088.8) Опубликовано 1 5.08.79Бюллетень ¹ 30

Дата опубликования описания 17 Я8.7 9

А. И. Булах, Ю. В. Плеханов, Г..М. Ковин, В. И. Олейников и А, И. Филиппенко (72) Авторы изобретения

Северо-Кавказский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторского института Цветметавтоматика и Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институт (7l) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ

ИЗНОШЕННОСТИ ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА

B ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ ВЗРЫВНЫХ СКВАЖИН

Изобретение относится к области автоматического измерения ресурса технологического оборудования.

Известна система, содержащая вычислитель и датчики скорости проходки, осевого давления, длины скважины, числа обо- 5 ротов буровой колонны (lj. Система прей назначена для оптимизации процесса роторного бурения нефтяных. и газовых скважин, однако не может использоваться при бурении взрывных скважин шарошечными 10 станками на открытых горных работах, Известно также устройство, которое может быть использовано для определения изношенности дол."та в процессе бурения взрывных скважин j2J. Оно содержит датчики угловой скорости вращения и осевого давления буровой штанги, датчики скорости проходки и пройденной длины . скважины, пороговые элементы, элементы И, регистрирующий узел, триггеры, датчики загрузки привода вращения, пот ребляемой мощности и временных импульсов.

Недостаточная точность определения величины изношенности шарошечного долота связана с необходимостью одновременного снятия показаний с нескольких приборов, фиксации их показаний и проведения соответствующих вычислений, что требует значительных дополнительных трудозатрат. !

Цель изобретения — повышение точности определения величины изношенности шарошечного долота в процессе бурения взрывных скважин.

Цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено вычислителем, при этом выходы датчиков угловой скорости вращения и осевого давления буровой штанги через сдвоенные пороговые элементы, одни из которых имеют инверсные выходы, соединены с входами первых элементов И, выходы которых соединены с первым и вторым входами вторых элементов И соответственно, к третьему входу оды >ro из которых подключен выход датчика скорости проходки, к третьему

679725

cр. (Р

Р - Р„. Р., Л мцН4 — МаКС1 . iУ) (LU

P . ٠— текущие значения осево1

ro давления и угловой . скорости вращения буровой штанги; где

Р,....„. Р

- "кс1 p — минимальные и макси акс1 мальные значения ре50 жимных параметров бурения для данной категории буримости пород.

Таким образом на выходах элементов

И 9 и 10 формируются импульсные сит

55 налы, которые характеризуют скорость бурения и пройденную длину скважины при, определенных режимных параметрах бурения. Укаэанные сигналы поступают на вывходу другого — датчик пройденной длины скважины, а выходы вторых элементов И подключены к входам вычислителя, выход которого соединен с регистрирующим блоком.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для определения величины изношенности шарошечного долота.

Датчик 1 угловой скорости вращения и датчик 2 осевого давления буровой штан-1р ги подключены к входам сдвоенных пороговых элементов 3 и 4 и 5 и 6 соответственно, при этом элементы, например, 4 и 6, имеют инверсные выходы. Выходы пороговых элементов 3-6 через элементы i5

И 7 и 8 подключены к входам элементов

И 9 и lO. Датчик 11 скорости проходки и датчик 12 пройденной длины скважины также подключены к входам элементов И

9 и 10, выходы которых связаны с вхо- 20 дами вычислителя 13. Регистрирующий блок 14 подключен к выходу вычислителя

13.

Устройство работает следующим абразом. 25

По окончании процесса эабуривания скважины машинист бурового станка путем нажатия соответствующей кнопки приводит вычислитель 13 и регистрирующий блок

14 в исходное состояние. Сигналы с выходов датчиков 1 и 2 в виде непрерыЬных сигналов и с датчиков 11 и 12 в виде импульсов, число которых пропорционально измеряемым параметрам, поступают соответственно на пороговые элемен- 55 ты 3-6 и элементы И 9 и 10. На выходах элементов И 7 и 8 формируются сигналы при наличии условий

4 числитель 13, где кратковременно запоминаются и обрабатываются. На выходе вычислителя 13 формируется сигнал, характеризующий изношенность долота, которая вычисляется по формуле о чк где Ч - средняя начальная скорость бурения скважины данным долотом на первом участке д при соблюдении условий (1);

V — средняя скорость бурения к-ro

К участка скважины данным долотом длиной д2 при соблюдении условий (1 ) .

Длина пройденного участка скважины

ЬЮ устанавливается в соответствии с допустимым запаздыванием при формировании информации и категорией буримости пород.

При использовании устройства в условиях перемежающихся пород различных категорий буримости режимные параметры бурения характеризуются различными значениями Р„, Ю4, поэтому устройство может быть снабжено параллельными цепями, составленными иэ аналогичных элементов 3, 4, 7 и 5, 6, 8, которые расширяют условия (1 ). мин Ф,- макс g с.р сР

P NHA -РЛ- максЛ

U0 сц) с !а мин Л - jl — макс А где (, А - индексы, характеризующие значения Р, (И для соответствующих категорий буримости nopoLlblПри наличии указанных дополнительных, цепей время формирования информации об изношенности долота значительно уменьшается, особенно в условиях бурения перемежающихся пород с различными категориями буримости.

Таким образом, в процессе бурения скважины устройство формирует информацию о текущем значении изношенности долота (2), которая определяется на принятой длине пройденной скважинй дЯ при работе станка в рекомендованных режимах бурения (определенные значения и, P для данной категории породы).

Формула изобретения.

Устройство для определения вепичины изношеннОсти шарошечного долота в про6797

5 цессе бурения взрывных скважин, содержащее датчики угловой скорости вращения и осевого давления буровой штанги, датчи- ки скорости проходки и пройденной длины скважины, пороговые элементы, элементы

И, регистрирующий блок, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения величинъr изношенности шарошечного долота, оно снабжено вычислителем, при этом выходы датчиков io угловой скорости вращения и осевого давления буровой штанги через сдвоенные пороговые элементы, одни из которых имеют инверсные выходы, соединены с входами первых элементов И, выходы которых сое- 1

6 динены с первым и вторым входами вто рых элементов И соответственно, к третьему входу одного из которых подключен выход датчика скорости проходки, к третьему входу другого — датчик пройденной длины скважины, а выходы вторых элементов И подключены к входам вычислителя, выход которого соединен с регистрирующим блоком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 . Патент США М 37 61 7 01, кл. 235-193, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

% 470837, кл. G 07 С 3/10, 1973.

Составитель В. Зорин

Редактор E. Яковчик Техред Э. Чужик Корректор С. Патрушева.

Заказ 4764/30 Тираж 669 Подписное

БНИИПИ .Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035, М осква, Ж 3 5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород; ул. Проектная, 4