Стабилизатор веса бурильного инструмента Советский патент 1983 года по МПК E21B44/02 

Изобретение относится к бурению скважин на нефть и гаЗ| в частности к регуляторам подачи долота на забой в процессе бурения скважин. Известен регулятор подачи долота, обеспечивающий заданную осевую нагруз ку путем воздействия управляемого силового узла на подъемный вал буровой лебедки. Для управления силовьш узлом применен автоматизированный электропривод мощностью 30 кВт 1 Недостатками данного регулятора подачи долота являются; сложность конструкции, значительная стоимость пот- ребность в квалифицированном персонале для монтажа, наладки и эксплуатации, а также, значительная потребляемая мощность. Известен стабилизатор веса бурильного инструмента, содержащий датчик веса, задатчик осевой нагрузки на ДОУлото, блок вычисления осевой нагрузки на Долото, индикатор, компаратор, испол нительный механизм, электронный ключ Г21.; Целью изобретения является повышен надежности. Указанная цепь достигается тем, что стабилизатор веса бурильного инструмента, содержащий датчик веса, задат-. чик осевой нагрузки на долото, блок вьгаислерйя осевой нагрузки на долото, компаратор, индикатор, исполнительный механизм, электронный ключ, снабжен задатчиком веса, управляемым генерато ром и блоком вычитания, причем выходь датчика и зацатчика веса подключены ;к блоку вычисления осевой нагрузки на долото, выход которого подключен к ком паратору, выход последнего подключен к информационному входу электроиаого ключа, а вЗыход управляемого генератора к управляющему входу электронного клю ча, выход которого подключен к исполнительному механизму, выходы задатчик осевой нагрузки на долото подключены к блоку вычитания, выход которого под ключея к управляемому генератору, а выход блока вычисления осевой нагрузки на долото и выход индикатора подклю чены к блоку вычитания. На фиг. 1 изображена блок-схема устройстааг на фиг. 2 - вариант исполнения электрической схемы устройства. Устройство содержит датчик 1 веса, бло 2 вычисления осевой нагрузки На долото задатчик 3 веса взвещенного бурильного : инструмента, индикатор 4 осевой нагруз компаратор 5, блок 6 вычитания, задатчик 7 задания осевой нагрузки, управляемый генератор 8, электронный ключ 9 и исполнительный механизм 10, причем на входы блока 2 вычисления осевой нагрузки подключены выходы датчика веса и задатчика веса взвешенного рильного инструмента, а выход блока 2 подключен к индикатору 4 осевой нагрузки и к входам компаратора 5 И блоку 6 вычитания, на другие входы которых присоединен задатчик 7 заданной осевой нагрузки. Выход блока 6 вычитания подключен к управляемому генератору 8, выход электронного ключа 9, на входы которого подключены выходы компаратора 5 и управляемого генератора 8, подключен к исполнительному механизму 10, осуществляющему импульсное оттормбкживание барабана лебедки. Устройство работает следующим образом. Сигналы с датчика 1 веса и с за; датчика 3 веса взвещенного инструмента поступают на входы блока 2, в котором производится вычисление Рос в егОтек вес взвещенного бурильного инструмента; - текущий вес бурильного инструмента;РОС осевая нагрузка на долото. Значение P-Q подается на индикатор 4. .Перед бурением, после спуска буриль- ной колонны, производится взвещивание рильного инструмента, при этом оператор ручкой задатчика 3 взвещенного инструмента устанавливает индикатор 4 осевой нагрузки в нулевом положении. В процессе бурения производится разгрузка инструмента на забой и на БЫХО-I де блока 2 появляется сигнал, соответствующий PQ(;. Этот сигнал сравнивается со значением задатчика 7 . в компараторе 5 и, в случае выполнения условия ОС PVCT выходе компаратора 5 появляется сигнал, подготавливающий электронньй ключ 9. Текущее значение РО и значение уставки поступает также на входы вычитающего устройства 6, где вьиисляется сигнал рассогласования«J- AP-POC-PVCT Этот сигнал поступает на вход управляемого генератора, частота которого проорциональиа сигналу рассогласования.

В увеличения сигнала рассогласования &U , что характерно для мвэгкнх Пород, частота гевеуйтора во астает, что приводит к более часФов &ра6ат1 ванию электрсшного ключа 9 и исполнительного механизма Ю, а следова тельао« к увеличешсю скорости подачи { рилаьвсго инструмента на за1бой. В случае бурения твердых порсж щюисходвт уменьшбшге CkU , при &том онижается генератора 6, Е следсюательнО| подача осуществляется более медленно, Если вх 1щ лшггся условие Р0{ компаратор 5 снимает раэрешшопшй сигнал с электронного ключа 9 и подача € урильного инструмента прекращается

Из пр1шера В1 шолненн51, приведенного на .фшг. 2 видно, что устройство выпо1&вено на современной элементной базе, почти не содержит контактных элементов, что значительно повышает его надежность.,

Другой положительный эффект заклю чается в Том, что опе|ратору не надо подсттраивачъся к иэменешпо свойств разбуриваемся породы, что облегчает работу оператора и исключает субьектнвность в управлении процессом бурения

СТАБИЛИЗАТОР ВЕСА БУ|таДЬ НОГО ШКЛРУМЕНТА, содержащий Р0ГЧЯК TBGCuf задатчик осевой вагруасш на долото, блок вычисления осевой уе трузки на долото, индикатор, к лпара-. гор, исполнительный механизм, элект р(Ж1Шй ключ, о т л и ч а ю щ и и с я Тем, что, с пелью повышения надеж,носта, он снабжен задатчиком веса, уп равляемымг; нератором и блоком вычич, тания, п|)ичем датчика и зада чика подключены к вычисления осевой на долото, выход кото рогр подключен к ксалпаратору, выход последнего подключён к информационному входу эаектрО Шо1х ключа, а выход упра&ляеыого генератора - к управляющему BXOjEiy электронного ключа, выход которо го подключен к исполнительному мехагНЙзк, выходы эадатчика осевой нагрузки на долото подключены к блоку вычиташя, выход которого подключен к уп1 авляемому генератору, а выход блока :щ|1числения осевс нагрузки на долото (Л и выхбд индикатора подключены к бло, ку вычитания.

ifz:/