Специальное проектно-конструкторское бюро автоматизации глубокого разведочного бурения Министерства геологии.СССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЧАЛА ПРОЯВЛЕНИЯ, ВЫБРОСА И ПОГЛОЩЕНИЯ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН

Данное устройство относится к бурению и предназначено для использования при бурении скважин на нефть и газ, в частности для распознавания аварийных ситуаций в процессе бурения.

По основному авт.св. 9887803 известно устройство, используемое при бурении скважин на нефть и газ, которое содержит датчик объема промывочной жидкости в приемных емкостях, датчик давления промывочной жидкости в стояке, реле времени, два запоминающих элемента, блок уставки, индикаторы, логические элементы И и ИЛИ, три схемы сравнения, два ключа и вычитающий элемент().

В данном устройстве сигнал пуска устройства после включения буровых насосов поступает на реле времени, которое осуществляет задержку., необходимую для стабилизации объема промывочной жидкости в приемных емкостях, после чего открывается ключ,. управляющий элементом, запоминающим значение объема промывочной жидкости.

После получения сигнала об изменении объема промывочной жидкости открывается ключ, управляющий элементом, запоминающим значение давления на стояке.

K недостаткам известного устройства следует отнести необходимость задания избыточности задержки, осуществляемой реле времени, невозможность учета изменений давления промывочной жидкости до первого изменения ее объема после включения устройства в рабочий режим, отсутствие автоматического переключения режима работы из исходного в рабочий и обратно и отсутствие информации о наличии поглощения. Укаэанные недостатки в ряде случаев могут привести к неточности и сбоям в работе устройства.

Отсутствие автоматического переключения режимов работы увеличивает вероятность пропуска возможных осложнений в процессе бурения из-за ошибок оператора, а отсутствие информации о начале-поглощения делает контроль процесса бурения неполным.

Цель изобретения вЂ” повышение точности определения начала проявления и выброса, автоматизация переключения устройства из исходного состояния в рабочее и обратно и определеЗО ние начала поглощения.

947404

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено эадатчиком давления и четвертой схемой сравнения, причем эадатчик давления и датчик давления связаны через четвертую схему сравнения со входом реле времени, выход которого связан через второй ключ с первым запоминающим блоком, а для определения начала поглощения снабжено дополнительной пятой схемой сравнения, и третьим 10 индикатором, причем входы пятой схемы сравнения подключены параллельно входагл второй схемы сравнения, а вы ход пятой схемы сравнения соединен с третьим индикатором. 15

На чертеже представлена блок-схема устройства для определения начала проявления, выброса и поглощения при бурении скважин.

Устройство содержит датчик 1 давления промывочной жидкости на стояке, датчик 2 объема промывочной жидкости в приемных емкостях, реле 3 времени, блок 4 уставки, первый ключ 5, второй ключ 6. Первый запоминающий 25 элемент 7, второй запоминающий элемент 8, вычитающий элемент 9, первую, вторую и третью схемы сравнения 10, 11 и 12, первую, вторую и третью схемы И 13, 14 и 15, схему .ИЛИ 16, первый, второй и третий индикаторы 17, 18 и 19, задатчик 20 давления, четвертую и пятую схемы

21 и 22 сравнения, причем схема 22 сравнения подключена параллельно схеме 11 сравнения.

Устройство работает следующи л об@ разом.

В исходном режиме ключи 5 и 6 открыты, После включения буровых насо- 40 сов,давление на стояке начинает возрастать, что вызывает возрастание сигнала на выходе датчика 1 давления и на соединенном с ним входе схемы

21 сравнения. Когда этот сигнал ока- 4 зывается равным сигналу на выходе задатчика 20 давления, на выходе схемы 21 появляется сигнал, запускающий реле 3 времени, которое осуществляет задержку переключения устройства в рабочий режим, необходимую для выхода жидкости из скважины и начала нормальной ее циркуляции. Значение объема промывочной жидкости в приемных емкостях, измеренное датчиком 2 объема, через открытый ключ 5 поступает в запоминающий элемент 7.

Значение давления на стояке, измеренное датчиком 1 давления, через открытый ключ 6 поступает в запоминающий элемент 8. 60

После отработки реле 3 времени, ключи 5 и 6 закрываются, что свидетельствует о переходе устройства в рабочий режим. Запомненное в элементе 7 значение объема промывочной 65 жидкости принимается равным Чо, а запомненное в элементе 8 значение давления промывочной жидкости принимается равным Рс .

Схема 11 сравнивает текущее значение объема жидкости V с запомненным значением Ч и при Ч = V вырабатывает сигнал логического "О" на выходе, подключенном к входам схем И 13 и

15. В случае, когда V 7 Чо, схема сравнения 11 вырабатывает сигнал логической 1. Схема 10 сравнивает текуцее значение давления Р с запомненным значением Рсн .и при Рс с Рсн вырабатывает сигнал. логического О на выходе, подключенном к схеме И 13, и сигнал логической 1 на выходе, подключенном к схемам И 14 и 15.

При Р< 7 Р „ сигнал из схемы 10 по-, ступает наоборот - логической "1" к схеме И 13, а,логического О к схемам

И 14 и 15. Элемент 9 вычитает из текущего значения объема жидкости V запомненное значение V и вырабатывает сигнал, пропорциональный разности V - Ч„ . Далее схема 12 сравнивает значение допустимого прироста объема жидкости V, получаемого из схемы

4 уставки, с разностью Ч вЂ” V и при

V вЂ” VoЬ Ч вырабатывает сигнал логической 1 на выходе, подключенном к схеме И 14, и логического О на выходе, подключенном к схеме И 15. При

V вЂ” - Чо (Ч сигналы поступают наоборот вЂ” логической 1 к схеме И 15, а логического 0 к схеме И 14.

Сигналы с выходов схем сравнения

10, 11 и 12 поступают на входы схем

И 13, 14 и 15, которые вырабатывают сигналы логической 1 при Ч Чо и

Рс т Рсн (схема И 13), V вЂ” Vo >i Ч и Рс Рсн (схема И 14), V ) Чс, V- Ч c V" иР Рсл (схема И15).

В остальных случаях схемы И 13, 14 и 15 вырабатывают сигнал логического О.

Сигналы с выходом схем И 13 и 14 поступают на схему ИЛИ 16, которая вырабатывает сигнал логической 1 при Ч Ъс и Р 1 Рсн, или Ч - Ч и Рс Рс„ . Этот сигнал включает индикатор 17, что соответствует ситуации "Выброс". В остальных случаях схема 16 вырабатывает сигнал логического О. Сигнал логической 1 от схемы И 15 включает индикатор 18, что соответствует ситуации "Проявление".

При Ч С V на вьвсоде схемы 22 сравнения возникает сигнал логической 1, включающий индикатор 19, что соответствует ситуации "Поглощение".

В остальных случаях схема 22 вырабатывает сигнал логического 0 °

При выключении буровых насосов давление на стояке резко падает, и сигнал от датчика 1 давления оказы947404

Формула изобретения

ВНИипИ Заказ 5568/50 Тираж 623 Подписное

Филиал ППП "Патент",г.Ужгород,ул.Проектная, 4 вается меньше сигнала от задатчика

20 давления. При этом на выходе схемы

21 сравнения появляется сигнал, который через реле 3 времени, но без задержки, открывает ключи 5 и 6, что возвращает устройство в исходный ре- 5 жим.

Использование изобретения позволяет повысить точность определения начала проявления и выброса за счет более своевременного переключения !О устройства из исходного режима в рабочий и обратно, кроме того, получить информацию о начале поглощения, а также исключить необходимость ручного переключения режимов устройства 35 при начале и окончании долбления .или временных остановках буровых насосов.

Все это повышает безопасность и оперативность буровых работ.

1. Устройство для определения начала проявления, выброса и поглощения при бурении скважин по авт.сн.

9887803, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы и автоматического переключения режимов работы, оно снабжено задатчиком давления и четвертой схемой сравнения, причем задатчик давления и датчик давления связаны через четвертую схему сравнения со входом реле времени, выход которого связан через второй ключ с первым запоминающим блоком.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,.с целью определения начала поглощения, оно дополнительно снабжено пятой схемой сравнения и третьим индикатором,. причем входы пятой схемы сравнения подключены параллельно входам второй схемы сравнения, а выход пятой схемы сравнения соединен с третьим индикатором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9887803 кл. E 21 В 45/00, 1979.