УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ БУРЕНИЯ Российский патент 2002 года по МПК E21B45/00 

Описание патента на изобретение RU2190763C2

Изобретение относится к измерительной технике, применяемой в области контроля параметров процесса бурения, и касается средств контроля механической скорости бурения геологоразведочных скважин.

Известно устройство для измерения скорости бурения скважин, содержащее измерительный шкив с измерительным тросом, один конец которого соединен с подвижным талевым блоком-механизмом привода бурового станка, а второй - с барабаном измерительного шкива, соединенного через вал с чувствительным элементом датчика линейных перемещений [1].

Также известно устройство для измерения скорости бурения, содержащее механизм передачи с измерительным тросом, соединенным одним концом с подвижным приводом бурового станка, а другим концом - с приемной катушкой, преобразователь угловых перемещений с ведущим и ведомым звеньями, ведомое звено которого связано с импульсным датчиком, а ведущее звено расположено на валу приемной катушки [2].

В указанном устройстве привод бурового станка выполнен в виде подвижного талевого блока, а преобразователь угловых перемещений включает зубчатое колесо, смонтированное на валу приемной катушки и контактирующее с ведомым звеном, соединенным с упругим рычагом, связанным механической связью с пульсирующим переключателем, включенным в схему измерения датчика.

Во всех перечисленных устройствах имеется общий недостаток, заключающийся в передаче угловой вибрации, являющейся следствием пространственной вибрации бурильной колонны на вал датчика, и, следовательно, в снижении точности измерения.

Задача изобретения состоит в повышении точности измерения в условиях вибрации.

Для решения этой задачи в устройстве для измерения скорости бурения, содержащем механизм передачи с приемной катушкой и измерительным тросом, соединенным одним концом с подвижным приводом бурового станка, а другим с приемной катушкой, преобразователь угловых перемещений с ведущим и ведомым звеньями, ведомое звено которого связано с импульсным датчиком, а ведущее звено расположено на валу приемной катушки, ведомое звено преобразователя угловых перемещений расположено на валу импульсного датчика, при этом ведущее и ведомое звенья образуют поводковую муфту с величиной радиального зазора между ними, равной или превышающей амплитуду вибраций ведущего звена, механизм передачи снабжен спиральной пружиной, расположенной на валу приемной катушки с возможностью поддержания измерительного троса в натянутом состоянии, а на корпусе импульсного датчика установлен фрикционный тормоз, воздействующий на ведомое звено для притормаживания вала датчика.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где изображены:
на фиг.1 - устройство для измерения скорости бурения, общий вид;
на фиг.2 - преобразователь угловых перемещений.

Устройство для измерения скорости бурения скважин содержит подвижный привод 1 бурового станка, например, подвижный вращатель, механизм передачи, преобразователь угловых перемещений и импульсный датчик 2. Механизм передачи включает измерительный трос 3 и приемную катушку 4 со спиральной пружиной 5. Измерительный трос 3 соединен одним концом с вращателем 1, а вторым - с приемной катушкой 4. Спиральная пружина 5 одним концом зафиксирована на валу 6 приемной катушки 4, а другим - закреплена на корпусе. Преобразователь угловых перемещений представляет собой поводковую муфту, образованную ведущим звеном 7, расположенным на валу 6 приемной катушки 4, и ведомым звеном 8, расположенным на валу 9 импульсного датчика 2. Между ведущим звеном 7 и ведомым звеном 8 преобразователя угловых перемещений образован радиальный зазор, величина (S) которого равна или превышает амплитуду угловых вибраций ведущего звена 7. На корпусе импульсного датчика 2 установлен фрикционный тормоз 10, воздействующий на ведомое звено 8 для притормаживания вала 9 импульсного датчика 2.

Устройство работает следующим образом.

В процессе бурения измерительный трос 3 механизма передачи приводит во вращение приемную катушку 4. При вращении приемной катушки 4 ее вал 6 с ведущим звеном 7 преобразователя угловых перемещений также вращается и передает вращение на ведомый вал 8 преобразователя угловых перемещений. При этом спиральная пружина 5, закручиваясь при вращении, поддерживает измерительный трос 3 в натянутом состоянии.

При бурении бурильная труба осуществляет пульсирующую подачу, передавая это движение валу 6 и ведущему звену 7. Обусловленные этой пульсирующей подачей угловые вибрации ведущего звена 7 не передаются на ведомое звено 8 и не допускают отскока ведомого звена 8, так как величина S радиального зазора в соединении между ведущим и ведомым звеньями 7 и 8 муфты выбрана равной или больше амплитуды угловых вибраций ведущего звена 7.

При возникновении однонаправленного вращения приемной катушки 4 ведущее звено 7 передаст его на ведомое звено 8 преобразователя угловых перемещений и на вал 9 импульсного датчика 2 угловых перемещений, что приведет к возникновению электрических импульсов на его выходе. Количество импульсов будет прямо пропорционально величине перемещения подвижного вращателя. Результат подсчета количества импульсов на единицу времени будет соответствовать скорости бурения.

Для фиксации ведомого звена 8 после поворота на переданное угловое перемещение служит фрикционный тормоз 10, исключающий вращение по инерции и угловые колебания вала 9 импульсного датчика 2.

Фрикционный тормоз имеет подпружиненный подвижный элемент, который воздействует на ведомое звено 8, притормаживая его и, следовательно, притормаживая вал датчика.

Описанное устройство позволяет использовать импульсные датчики угловых перемещении с высокой разрешающей способностью для работы в условиях вибрации, что увеличит точность измерения скорости бурения.

Источники информации
1. SU 1446282 A1, кл. Е 21 В 45/00, опубл. 23.12.1988.

2. US 3522727, кл. Е 21 В 45/00, опубл. 04.08.1970.

Похожие патенты RU2190763C2

название год авторы номер документа
ТЕЛЕЖКА РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА 1999
  • Беляев А.И.
  • Мещерин Ю.В.
  • Цыганков П.Ю.
RU2168431C2
АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАРНОГО БУРЕНИЯ СКВАЖИН 2021
  • Жирников Даниил Валентинович
  • Чубреев Дмитрий Олегович
  • Елесин Евгений Михайлович
  • Стародымов Николай Иванович
  • Чернов Борис Иванович
  • Котов Валерий Николаевич
  • Павленко Анастасия Павловна
RU2766989C1
УСТРОЙСТВО ОТДЕЛЕНИЯ, УДЕРЖАНИЯ И СБРОСА БУКСИРУЕМОЙ МИШЕНИ 2009
  • Климашин Геннадий Евгеньевич
  • Белозеров Валентин Гаврилович
  • Васильев Евгений Григорьевич
RU2401974C1
ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКИЙ БАЛАНСИРОВОЧНЫЙ СТАНОК 2012
  • Камалдинов Альберт Мубаракович
  • Сурженко Марина Сергеевна
  • Аксенов Евгений Геннадиевич
  • Чурюмова Екатерина Эльвковна
  • Кузнецов Владимир Сергеевич
RU2515102C1
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ ТЯГИ РЕАКТИВНЫХ ДВИГАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК И СТЕНД ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2001
  • Орлов С.А.
  • Ромашко А.В.
  • Никипелов А.В.
RU2221996C2
УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАЦИИ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА ПРИ ВРАЩАТЕЛЬНОМ И ВОЗВРАТНО-ВРАЩАТЕЛЬНОМ ДВИЖЕНИЯХ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА 2015
  • Буханченко Сергей Евгеньевич
  • Пустозеров Константин Леонидович
RU2586962C1
Устройство для стабилизации нагрузки на долото 1980
  • Яничкин Владимир Иванович
  • Орлов Юлий Михайлович
SU953194A1
ИЗМЕРИТЕЛЬ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ВИБРАЦИЙ 2010
  • Камалдинов Альберт Мубаракович
  • Сурженко Марина Сергеевна
  • Аксенов Евгений Геннадиевич
  • Руденко Антон Вячеславович
  • Франц Максим Валерьевич
RU2454644C1
ПЛАНЕТАРНАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ 2000
  • Андронов В.А.
  • Белов Н.А.
  • Григурко В.В.
  • Домнин В.Б.
  • Калугин А.И.
  • Малых Н.А.
  • Папулов В.П.
  • Швалев В.А.
RU2177416C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ЖИДКОСТЕЙ 2002
  • Шалимов Л.Н.
  • Багинский Л.И.
  • Доманский Э.И.
RU2205156C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 190 763 C2

Реферат патента 2002 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ БУРЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике, применяемой в области контроля параметров процесса бурения, и касается средств контроля механической скорости бурения геологоразведочных скважин. Задача изобретения состоит в повышении точности измерения в условиях вибрации. Для этого устройство содержит механизм передачи с приемной катушкой и измерительным тросом, соединенным одним концом с подвижным приводом бурового станка, а другим с приемной катушкой, преобразователь угловых перемещений с ведущим и ведомым звеньями. Ведомое звено преобразователя угловых перемещений связано с импульсным датчиком и расположено на его валу, а ведущее звено расположено на валу приемной катушки. При этом ведущее и ведомое звенья образуют поводковую муфту с величиной радиального зазора между ними, равной или превышающей амплитуду вибраций ведущего звена. Механизм передачи снабжен спиральной пружиной, расположенной на валу приемной катушки с возможностью поддержания измерительного троса в натянутом состоянии. На корпусе импульсного датчика установлен фрикционный тормоз, воздействующий на ведомое звено для притормаживания вала датчика. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 190 763 C2

Устройство для измерения скорости бурения, содержащее механизм передачи с приемной катушкой и измерительным тросом, соединенным одним концом с подвижным приводом бурового станка, а другим с приемной катушкой, преобразователь угловых перемещений с ведущим и ведомым звеньями, ведомое звено которого связано с импульсным датчиком, а ведущее звено расположено на валу приемной катушки, отличающееся тем, что ведомое звено преобразователя угловых перемещений расположено на валу импульсного датчика, при этом ведущее и ведомое звенья образуют поводковую муфту с величиной радиального зазора между ними, равной или превышающей амплитуду вибраций ведущего звена, механизм передачи снабжен спиральной пружиной, расположенной на валу приемной катушки с возможностью поддержания измерительного троса в натянутом состоянии, а на корпусе импульсного датчика установлен фрикционный тормоз, воздействующий на ведомое звено для притормаживания вала датчика.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2002 года RU2190763C2

US 3522727 A, 04.08.1970
Устройство для контроля механической скорости бурения 1987
  • Калыгин Евгений Викторович
  • Багаутинов Габдраур Атрахманович
  • Лещиков Владимир Иосифович
SU1446282A1
Устройство для измерения глубины скважины в процессе бурения 1982
  • Иванов Борис Александрович
  • Сипунов Юрий Иванович
  • Симонов Анатолий Андреевич
SU1116148A1
Устройство для измерения механической скорости бурения 1980
  • Кузнецов Владимир Андреевич
SU907226A1
ИЗМЕРИТЕЛЬ ПОСТУПАТЕЛЬНОЙ СКОРОСТИ БУРИЛЬНЫХ МАШИН 1997
  • Сметанкин В.Ю.
  • Ярунов А.М.
RU2134885C1
МОМЕНТОМЕР Г.Л.НИКУЛИНА 1991
  • Никулин Георгий Леонидович
RU2006009C1

RU 2 190 763 C2

Авторы

Баздов А.К.

Даты

2002-10-10Публикация

2000-09-22Подача