Устройство приема информации с забоя скважины по гидравлическому каналу связи Советский патент 1984 года по МПК E21B47/12 E21B47/18 

Изобретение относится к технике бурения нефтяных и газовых скважин а именно к устройствам, предназначенным для оперативного управления режимом вращения бурильной колонны с использованием информации, поступающей с забоя екважины по гидрав лическому каналу связи, Известно устройство для приема информации с забоя скважины по гидравлическому каналу связи, содержаще два датчика давления, два усилителя-формирователя, тригге.р, элемент И генератор и десятичный счетчик.С1 }. Известно также устройство для передачи информации из ствола скважи ны по гидравлическому каналу связи, содержащее датчики расхода и давления, блок сравнения, два усилителяформирователя, блок задания контрол ного расхода, полосовой фильтр, три гер, элемент И, генератор тактовых импульсов, счетчикС2. Наиболее близким к предлагаемому является прибор-индикатор скорости вращения долота ИВД-1, содержащий преобразователь колебаний давления бурового раствора, предварительньй усилитель, фильтры, усилитель-форми рователь, усилитель мсицности и стре лочный индикатор, оконечный усилитель, дирдньй ограничитель уровня шумов, усилитель-ограничитель и цепочку измерения частотыL3J. Недостатком известных устройств является отсутствие возможности определения угла закручивания низа бу рильной колонны в процессе бурения. Цель -изобретения - обеспечение возможности определения угла закручивания низа бурильной колонны в процессе бурения. Поставленная цель достигается те что устройство приема информации с забоя скважины по гидравлическому каналу связи, содержащее преобразователь колебаний давления бурового раствора, предварительный усилитель, полосовой фильтр, первьй усилитель-формирователь, усилитель мощ ности и стрелочньй индикатор, снабж но числоимпульсным преобразователем . скорости вращения ротора, вторым ус лителем-формирователем, схемой задержки с регулируемым временем, дву мя триггерами, схемой сравнения, делителем частоты с регулируемым коэффициентом, причем числоимпульсный преобразователь скорости вращения ротора соединен через второй усилитель-формирователь со схемой задержки, выход которой подключен к счетному входу первого триггера и единичному входу второго триггера, нулевой вход которого подключен к преобразователю колебаний давления через предварительный усилитель, полосовой фильтр,. второй усилитель-формирователь и делитель частоты, а выходы триггеров соединены со входами схемы сравнения, выход которой через усилитель мощности подключен к стрелочному индикатору и сигнализатору. На приведена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит числоимпульсный 1ф.еобразователь скорости вращения ротора 1, усилитель-формирователь 2, схему задержки с регулируемым временем 3, преобразователь 4 колебаний давления бурового раствора, предварительный усилитель 5, полосовой фильтр 6, усилитель-формирователь 7., делитель частоты с регулируемым коэффициентом 8, триггеры 9 и 10, схему сравнения 11, усилитель мощности 12, стрелочный индикатор 13, сигнализатор 14, глубинньй усилитель гидравлических импульсов ,15. Устройство работает следующим образом. При включении устройства скорость вращения ротора в преобразователе 1 преобразуется в число положительных импульсов, которые через усилительформирователь 2 и схему задержки с регулируемым временем 3 поступают на счетньй вход первого триггера 9 и единичный вход второго триггера 10. При нормальной работе долота возникают колебания давления бурового раствора, которые после усиления гидравлическим усилителем 15 на распространяются до устья скважины по гидравлическому каналу связи в затрубном пространстве. Колебания давления буровогц раствора воспринимаются преобразователем 4 и поступают на предварительный усилитель 5 и полосовой фильтр 6, полоса пропускания которого выбирается путем перекоммутации элементов фильтра. Импульсы с выхода фильура поступают на усилитель-формироваJ1тель 7, после чего на делитель час.тоты с регулируемым коэффициентом 8. На выходе делителя частоты получаются импульсы, частота которых уменвшена кратно числу шарошек долота. Схема задержки с регулируемым временем 3 обеспечивает синхронизацию времени поступления импульсов на схему сравнения 11 от преоб|разователей скоростей вращения ротора 1 и долота. Время задержки для различных глубин определяется по следующему выражению: Н - Н з V ) м ж где Н - глубина забоя скважины-, скорость передачи сигнала вращения по бурильной колон (металлу); скорость распространения ко лебаний давления бурового раствора по столбу жидкости в затрубном пространстве; 6 4i - разность во времени необходимого для полного оборота ротора и долота. Схема сравнения 11 по совпа ению длительностей сигналов, получаемых на выходах триггеров 9 :и 10, выдает сигнал, пропорциональный углу закручивания низа бурильной колонны, В усилителе мощности 12 сигнал усиливается и передается на стрелочный индикатор 13 и сигнализатор 14, последний срабатывает при превышении величины фактического угла закручивания низа бурильной колонны над допустимым . Использование предлагаемого изобретения для оперативного управления режимом вращения бурильной колонны позволит во многих случаях избежать. аварий по причине поломки бурильнрй колонны при бурении-скважин и затрат времени на ее ликвидацию.

УСТРОЙСТВО ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ С ЗАБОЯ СКВАЖИНЫ ПО ГИДРАВЛИЧЕСКОМУ КАНАЛУ СВЯЗИ, содержащее преобразователь колебаний давления бурового рас гвора, предварительный усили- тель, полосовой фильтр, первый усилитель-формирователь, усилитель мощности и стрелочньгй индикатор, о тличающееся тем, .что, с це.т лью обеспечения возможности определения угла закручивания низа бурильной кол:онны в процессе бурения, оно снабжено числоимпульсным преобразователем скорости вращения ротора, вторым усилителем -формирователем,, схе мой задержки с регулируемым временем, двумя триггерами, схемой сравнения, делителем частоты с регулируемым коэффициентом, причем числоимпульсный преобразователь скорости вращения ротора соединен через второй усилитель-формирователь со схемой задержки, выход которой подключен к счетному входу первого триг(Л гера, и единичному входу второго триггера, нулевой вход которого подключен к преобразователю колебаний давления через предварительный усилитель, полосовой фильтр, второй усилитель формирователь и делитель частоты, а выходы триггеров соединены с входами схемы сравнения, выN5 ход которой через усилитель мощности ;о подключен к стрелочному индикатору СО и сигнализатору. оо Од