Регулятор подачи долота

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ8У

Союз Советсннк

Соцнаннстнческнх

Рес убпнн

<в945396 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 30. 05. 80 (21) 2924527/22-03

f$)) М Кп 3 с присоединением заявки №

Е 21 Н 44/00

Госуаарствеиный комитет

СССР ио аелаи изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 230782. Бюллетень ¹ 27

Дата опубликования описания 23.07.82

{53 УДК 621.39. .8 (088. 8) л г °

Я.Б. Кадымов, Ю.-М.Б. Кулиев, Р. P. Ибрагимов и Т.Г.Самедов

I

l

I 4.".J.

Азербайджанский политехнический институт им. Чингиза Ильдрыма (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР ПОДАЧИ ДОЛОТА

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к нефтебуровому оборудованию.

Известны регуляторы подачи доло та, предназначенные для поддержания заданной осевой нагрузки на долото, сэдержащие блок измерения веса бурового инструмента, усилитель, асинхронный электродвигатель, электромагнитную порошковую муфту, электромеханический тормоз и блок подачи бурового инструмента 11).

Однако указанные регуляторы as-за наличия в них электромагнитной пороыковой муфты, заполненной фердитным. порошком, что приводит к быстрому изнашиванию и нежелательному нагре- . ву муфты, ненадежны в эксплуатации.

Известен также регулятор подачи долота, содержащий блок измерений веса бурового инструмента, усилитель, асинхронный электродвигатель,.электромагнитную муфту скольжения, электромеханический тормоз, тахогенератор, блок подачи бурового инструмента (2).

Недостатком известного регулятора Подачи долота является то, что поддержание заданной осевой-нагрузки связано со значительными потерями электрической энергии на асинхронный электродвигатель, вращающий с постоянной скоростью ведущую часть электромагнитной муфты скольжения В сторону подъема бурильного инструмента. Ведомая же часть муфты псщ действием веса бурильного инструмента вращается В сторону пода= чи. Последнее приводит к быстрому

10 износу электромагнитной муфты

Скольжения.

Целью изобретения является уменьшение энергетических потерь при поддержании заданной осевой нагрузки на долото указанная цель достигается тем, что регулятор снабжен сравнивающим узлом и дополнительным электромеханическим тс1рмозом, при этом сравнивающий узел устаноВлен на выходе усилителя, а один нз выходов сравнивающего узла связан с асинхронным электродвигателем, а другой его выход — с дополнительным электромеханическим тормозом.

На чертеже представлена блоксхема регулятора подачи долота.

Регулятор подачи долота содер.жит блок 1 измерения веса бурового инструмента., усилитель 2, сравнивающий узел 3, асинхронный электро945396 двигатель 4, электромеханические тормоза 5 и 7, электромагнитную муфту 6 скольжения, тахогенератор 8, блок 9 подачи бурового инструмента.

Блок 1 измерения веса бурового инструмента включает. датчик веса 5 и две пары сельсинов: сельсин датчика (СД) и сельсин установки (СП) .

Усилитель 2 состоит из фазочувствительного выпрямителя, усилителя постоянного тока и тиристорного 10 ,преобразователя, питающего обмотку

:возбуждения электромагнитной муфты скольжения.

Сравнивающий узел включает в себя реле времени и узел сравнения. )5

Регулятор подачи долота работает . следующим образом.

Перед началом бурения взвешивают инструмент поворотом рукоятки установки блока 1 измерения веса инструмента таким образом, чтобы напряжение íà его выходе было равно нулю. Затем поворотом этой же рукоятки задается требуемое значение на- . грузки на долото. Разность напряже"ний с вЫхода блока 1 подается на вход усилителя, включается аварийный тормоз 7, растормаживая ведомый вал электромагнитной муфты 6 скольжения и, под действием собственного З0 веса, бурильная колонна подается в скважину.

При достижении забоя и увеличении нагрузки на долото напряжение на вы:- ходе блока измерения веса инструмента уменьшается, увеличивается ток в обмотке возбуждения электромагнитной муфты скольжения, что приводит к yseличению тормозного момента и умень.шению скорости подачи долота. В установившемся режиме скорость вращения ведомой части электройагнитной муфты скольжения пропорциональна ско,рости бурения. Выходное напряжеиие блока измерения веса инструмента близко к нулю. При попадании долота в очень твердую породу тормозной момент электромагнитной муФты сколь-. жения не обеспечивает необходимую малую скорость подачи долота (так как электромагнитная муфта сколь- >0 жения в этом случае работает как динамический тормоз) и выходное напряжение тока 1, пройдя через нуль, изменяет свою фазу. Срабатывает сравнивающий узел 3, который включает 55 электромеханический тормоз 5, растор1 маживающий вал асинхронного электродвигателя 4.и ведущую часть электромагнитной муфты скольжения, а также включает асинхронный электродвигатель в сторону подъема инструмента.

Происходит приподъем бурового инструмента.

По истечении времени, определяемого уставкой реле времени в сравнивающем узле 3, отключается асинхронный электродвигатель и электромеханический тормоз 5 вновь стопорит его вал и ведущую часть электромагнитной муфты скольжения.

Для повышения быстродействия и точности системы регулирования в регуляторе применена жесткая отрицательная обратная связь по скорости. Сигнал этой связи поступает с тахогенератора 8 на вход полупроводникового усилителя 2.

Использование предлагаемого регулятора подачи долота в сравнении с известными обеспечивает, уменьшение энергетических затрат при поддержании заданной осевой нагрузки на долото.

Формула изобретения

Регулятор подачи долота, содержащий блок измерений веса буровбго инструмента, усилитель, асинхронный электродвигатель, электромагнитную муфту скольжения, электромеханический тормоз, тахогенератор, блок подачи бурового инструмента, о т л и ч аю шийся- тем, что, с целью уменьшения энергетических потерь при поддержании заданной нагрузки .на доло- то, он снабжен сравнивающим узлом и дополнительным электромеханическим тормозом, при этом сравнивающий узел установлен на выходе усилителя, а один из выходов сравнивающего узла связан с асинхронным электродвигателем, а другой .его выход - с дополнительным электромеханическим тормозом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Петров И.П. и др. Исследование привода подачи с электромагнитной порошковой муфтой. — Горный журнал, 1965, Р 3.

2. Патент США 9 2609181, кл. 254-172, опублик. 1952.

945396

Составитель И.Карбачинская

Техред Т. Фанта КорректорИ.Муска

Редактор A.Øèøêèíà

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

Заказ 5284/45 Тираж 623 Подл исн ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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