Устройство для управления спускоподъемными операциями на буровых установках

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Рклублик

ps)-791953 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву

Р1)М. К,. (22) Заявлено 28.03.78 (21) 2596425/22-03 с присоедмнением эаявкм No (23) Приоритет

Опубликовано 361280, Бюллетень ЙВ 48

Е 21 В 44/00

Государственный коинтст

СССР яо давая нзобретеннй н открытнй (53) УДК 822. 24.

;053 (088. 8) Дата опубликования описания 30. 12. 80 (72) Авторы изобретения

A. P. Вансович и И. Н. Сулханишвили (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО -ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

СПУСКО-ПОДЬЕМНЫМИ ОПЕРАЦИЯМИ

HA БУРОВЫХ УСТАНОВКАХ

Устройство предназначено для управления спуско-подъемными операциями на буровых установках, где установлен в качестве вспомогательного электромагнитный порошковый тормоз.

Известны различные схемы ручногои полуавтоматического управления этими тормозами. В первых управление осуществляется по схеме импульсного регулирования тока возбуждения от кнопки с регулируемой уставкой -максимального тока. В другой схеме регулирование тока возбуждения электромагнитного порошкового тормоза осуществляется вручную с помощью регулировочного реостата. Магнитный усилйтель, включенный в выпрямительный блок и управляемый от тахогенератора, обеспечивает автоматический режим

Поддержания заданной скорости спуска инструмента {1).

Иэ известных устройств для управле ния спуско-подъемными операциями на буровых установках наиболее близким 2 к предлагаемому является устройство управления электромагнитных порошковым тормозом с тнристорным регуля» тором тока возбуждения {21. В этом устройстве также применена обратная связь по скорости спуска инструмента.

Недостатком этого и других устройств-является большое количество

5 органов оперативного управления торMoaoM. Ha пульте бурильщика устанавливается командо-аппарат, которым осуществляются- переключейия в схеме, ,переключатель выбора скорости и рео, 10 стат плавной регулировки тока вбэбуждения тормоза. Наличие этих,ор-ганов оперативного управления электромагнитным тормозом затрудняет работу бурильщнка и создает предпосылки

15 цля ошибочных операций, в результате которых возможнО эаклннивание электромагнитного тормоза. При раздельном управлении {осйовным:ленточным и электромагнитным порошковым

2п тормозами недоиспользуется большая теплорассеивающая способность электромагнитного порошкового тормоза, а перегрузка летночного тормоза при-,,водит к преждевременному износу тор5 мозных колодок °

Целью изобретения является повышение производительности спуско-подьeMHam операций.

Поставленная цель достигается тем, 0 что в устройство для управления спус3

791953 ко-подъемными операциями, содержащее блок управления, включающий блок задания скорости спуска инструмента и регулятор тока возбуждения электромагнитного тормоза, обмотку возбуж"дения электромагнитного тормоза и тахогенератор обратной связи по скорости, вводится. дополнительно коммутирующий блок, блок контроля положения клинового захвата, блок контроля шиннопневматических муфт, блок контроля положения привода ленточного тормоза и сигнализатор состояния буровых насосов, причем один из выходов сигнализатора состояния буровых наcocos подключен к входу регулятора тока возбуждения электромагнитного 5 тормоза, а другой выход — к одному из входов блока задания скорости спуска инструмента, два других входа которого подключены соответственно к выходу тахогенератора обратной 26 связи по скорости и к выходу блока контроля положения привода ленточного тормоза, при этом один иэ входов коммутирующего. блока подключен к блоку контроля шигнопневматических 25 муфт, другой вход - к блоку контроля положения клинового захвата, а выход коммутирующего блока подключен к входу блока управления, выход которого подключен к обмотке возбуждения электромагнитного тормоза.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства для управления спуско-подъемными операциями на буровых установках.

Устройство содержит тиристорный

35 блок управления 1 электромагнитным порошковым .тормозом с блоком 2 задания скорости спуска инструмента с тахогенератором 3 обратной связи по скорости спуска инструмента и регуля- 40 тором 4 тока возбуждения электромагнитного порошкового тормоза 5. Допол-, нительно устанавливается коммутирующий блок б, блок 7 контроля положения клинового захвата 8 и блок 9 кон- gg

TpoJIR шиннопневматических муфт 10 привода лебедки 11. При этом один из входов коммутирующего блока б подключен к выходу блока 9 контроля шиннопневматических муфт, а другой вход - 50 к блоку 7 контреля положения клинового захвата, Выход коммутирующего блока б подключен к блоку управления

1. На один из входов блока 2 заданий скорости спуска инструмента подается сновал с тахогенератора 3 обратной связи по скорости, на другой — с блока 12 контроля положения привода 13 ленточного тормоза 14. 6 приводе буровых насосов или в системе циркуляции бурового раствора установлен сиг- 49 нализатор 15 состояния буровых .насосов, выход которого подключен к третьему входу блока 2 задания скорости спуска .инструмента. Другой выход сигналиэатора 15 состояния буровых .65 насосов подключен к входу регулятора тока возбуждения в обмотке 16 электромагнитного порошкового тормоза 5.

Работа устройства происходит следующим образом.

В процессе спуска инструмента электромагнитный тормоз.5 работает в одном из режимов — Торможение или Размагничивание . Последний режим используется при спуске и подъеме порожнего элеватора. Переключения в схеме, необходимые для перевода тормоза в один из указанных режимов, производятся коммутирующим блоком б, ко» торый управляется сигналами с блоков

7 контроля положения клинового захвата и блока 9 контроля шиннопневматических муфт привода лебедки 11.

Торможение включается только в том случае, если клиновой захват 8 поднят, а шиннопневматическая муфта 10 привода лебедки 11 отключена. Во время спуска инструмента действует обратная связь по скорости от тахогенератора 3, которая поддерживает автоматически заданную скорость спуска. Сигналы с блока 12 контроля положения привода 13 ленточного тормоза

14, гоступающие в блок 2 задания скорЬсти, обеспечивают изменения уставкн.заданной скорости спуска в зависимости от положения привода 13.

Датчики положения (например, конечные выключатели) установлены в блоке .

12 так, чтобы при полностью откинутойрукоятке привода 13 срабатывал датчик, включающий максимальную скорость спуска. При перемещении рукоятки привода 13 вниз поочередно срабатывают другие датчики блока 12 и уменьшается уставка заданной скорости спуска.

В начале касания тормозных лент с тормозными шкивами включается минимально возможная уставка скорости.

При включении привода лебедки на подьем одновременно с. включением шиннопневматических муфт 10 сигнал с блока

9, поступающий на коммутирующий блок б, переводит тормоз на работу в режим Размагничивание . При этом остаточный момент тормоза минимален.

При переходе от спуско-подъемных опе« раций к бурению в момент включения буровых насосов сигнализатор 15 замыкает цепь регулятора 4 тока возбуждения тормоза, и ток достигает установленной заранее величины в соответствии с весом инструмента. Ио мере увеличения веса производится плавная регулировка тока возбуждения в обмотке lб регулятором 4. После отключения буровых насосов сигналнэатор 15 разрывает цепь регулятора 4, благодаря чему отпадает необходимость выводить реостат регулятора 4 тока в нулевое положение и обратно .при переходе от бурения к спуску. Другой сигнал (контакт) .сигнализатора 15 вводится в цепь блока 2 задания скорости спус791953 ка так,что при включенных буровых насосах включается минимально возможная скорость спуска. Эта обратная связь по скорости. спуска, действующая при бурении и работе электромагнитного порошкового тормоза в качестве регулятора подачи долота, повышает точность поддержания нагрузки на долото.

Применение предлагаемого устройства управления спуско-подъемными опера-10 циями повышает производительность труда. Уменьшение числа органов управления приводит к уменьшению числа выполняемых оператором переключений и к сокращению времени цикла спуска од- 4Я . иой свечи. Автоматизация процесса управления исключает возможность ошибочных операций, что повышает надежность и долговечность тормоза при соответствующем сокращении ремонтных расходов. Перераспределение нагрузки между основным ленточным и вспомогательным электромагнитным тормозами при более полном использовании воэможностей электромагнитного тормоза приводит к уменьшению величины усилий, которые должен прилагать бурильщик к рукоятке ленточного тормоза, и значительно облегчает условия его труда.

ФОрмула изобретения

Устройство для управления спускоподъемными операциями на буровых уста-35 иовках, содержащее блок управления, включающий блок задания скорости спуска инструмента и регулятор тока возбуждения электромагнитного тормоза, обмотку возбуждения электромагнитного тормоза и тахогенератор обратной связи по скорости, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения производительности спуско-подъемных операций, оно снабжено коммутирующим блоком, блоком контроля шиннопневматических муфт, блоком контроля положения клинового захвата,, блоком контро ля положения привода ленточного тормоза и сигнализатором состояния буровых насосов, причем один из выходов сигнализатора состояния буровых насосов подключен к входу регулятора тока возбуждения электромагнитного тормоза, а другой выход — к одному из входов блока задания скорости спуска инструмента, два других входа которого подключены соответственно к выходу тахогенератора обратной связи по скорости и к выходу блока контроля положения привода ленточного тормоза, при этом один из входов коммутирующего блока подключен к выходу блока контроля шиннопневматических муфт, другой вход — к блоку контроля положения клинового захвата, а выход коммутирующего блока подключен к входу блока управления, выход которого подключен к обмотке возбуждения электромагнитного тормоза.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кощеев A. A. и др. Справочник электромонтера буровых установок °

М., Недра, 1974.

2, Машины и нефтяное оборудова. ние, В 9, М., 1976.

791953

Составитель Г. Данилова

Редактор Д. Павлова Техред Н,Вабурка

Корректор С. Щомак

Подписное филиал gOII Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Закаэ.9435/34 Тираж 626

ВНИИПИ Государстаенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

«4 eew» аа Ю