Устройство для предупреждения прихватов бурильного инструмента Советский патент 1986 года по МПК E21B19/00 E21B44/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности для предупреждения прихватов, возникающих вследствие затяжек и посадок при подъеме и спуске,инструмента

Цель изобретения - исключение . предварительного срабатывания аварийной сигнализации при постановке бурового инструмента на элеватор.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство для предупреждения прихватов содержит датчик 1 веса бурового инструмента, соединенный с первым входом блока 2 слежения и двумя компараторами 3 и- 4 и через последовательно соединенные пороговый элемент 5 и схему -6 совпадения с вторым входом блока 2 слежения. Генератор 7 импульсов подключен через схему 6 совпадения.к второму входу блока 2 слежения, выход которого соединен с первым входом блока 8 уставок и через схему 9 гальванического разделения сигналов с вторым входом блока 8 уставок. При этом первый вьпсод блока 8 уставок через компаратор 3 и переключатель Сиус-к-подъем 10 подключен к блоку 11 сигнализации и исполнительному механизму 12, второй выход через последовательно соединенные компаратор 4, ключ 13 и

переключатель 10 подключен к блоку 11 сигнализации и исполнительному механизму 12, а второй вход ключа 13 соединен с выходом порогового элемента 5. Вход делителя 14 напряжения соединен с выходом блока 2 слежения, а выход - с вторым входом порогового элемента 5.

Устройство работает следующим образом.

Перед подъемом или спуском, т.е. Когда с датчика 1 веса еще не поступал сигнал, на выходе блока 2 слеже- кия сигнал равен нулю. Такцм образом на входе порогового элемента 5 установится значение порога срабатьтания равное нулю, поступающее через делитель 14. При появлении любого веса бурильного инструмента пороговьй; элемент 5 дает разрешение для прохождения импульсов с генератора 7 импульсов через схему 6 совпадения ра первьй вход блока 2 сл.ежения.

Таким образом, в блок 2 слежения заносится информация об исходном весе бурильного инструмента, а на входе порогового элемента 5 установится значение порога срабатывания, равное половине исходного веса (делитель 14 имеет коэффициент деления

2). Таким образом,разрешение или запрещение для работы схемы появляется при превышении или понижении порога, поступающего с блока 2 слежения через делитель 14. Значение порога

O становится следящим.

Исходный вес сравнивается с текущим весом, поступающим на второй - вход блока 2 слежения. На выходе блока 2 слежения формируется с заданной

5 точностью сигнал, пропорциональньш исходному весу бурильного и не трумент а, С выхода слежения 2 сигнал поступает . на первый вход блока 8 уставок и на вход блока 9 гальванического разде0 ления сигнала. С.выхода блока 9 гальванического разделения сигнала сигнал, пропорциональньй приращению- веса бурильного инструмента, поступает на второй вход .блока 8 уставок.

5 При измерении длины колонны сигнал с датчика 1весадпоступающий на втброй. вход блока : i слежения, изменяется. Это изменение сигнала отслеживания блоком 2 слежения передается на вход

0 блока 9 гальванического разделения сигнала и на вход порогового злемен- та 5 через делитель.14 напряжения. На блока 9 гальванического разделения формируется величина приращения веса бурильного инструмента после отвинчивания или навинчивания очередной свечи.

Таким образом, в блоке 8 уставок формируется автоматически откоррек- тированный сигнал, пропорциональный допустимому весу бурильного инстумен- та, для подъема и для спуска колон- 1Ш с учетом текущего веса бурильного инструментам Сигнал с выхода блока 8 уставок, цропорционапьньй допустимому весу бурильного инструмента при подъеме, постугиет на первьй вход компаратора 3. На второй вход компаратора 3 поступа- .ет сигнал от датчика 1 веса, пропор- 1(иональный тек:утцему весу бурильного инстр: гмента.

При.появлении затяжки сигнал, поступающий с датчика 1 веса, превысит сигна.л, поступающий с блока 8 уставок, и компаратор 3 включит через

переключатель 10 блок 11 сигнализа- иди и исполнительный механизм 12.

Пороговьш элемент 5 и ключ 10 служат для блокировки аварийной сигнали5

10

31242605

зации исполнительного механизма при полной разгрузке талевой системы.

При постановке бурильной колонны на элеватор сигнал с датчика 1 веса резко изменяется до половины веса бу рильного инструмента и затем медленно уменьшается до нуля. При этом пороговый элемент 5 подает сигналы на схему 6 совпадения и ключ 13, запрещая прохождение импульсов с генератора 7. Поэтому в блоке 2 слежения сохраняется информация о ранее записанном весе и запрещается прохождение аварийного сигнала с компаратора 4.

Как только колонна бурильных труб снимается, с элеватора, соответственно снимается запрет для прохождения мпульсов с генератора 7 и прохожде- jHH. аварийного сигнала. .

Установка веса бурильного инструента д Р вычисляется по формуле

15

гд

ны ди вы па

ин ре но че ри

20

ля пр ет ав

Редактор Н.Данкулич Заказ 3674/31

Составитель И.Карбачинская Техред Н.Бонкало

Корректор.

Тираж 548Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

дР РхК,.

где Р - вес бурильного инструмента; К - коэффициент передачи узла

гальванического разделения и

К 0,2..

Перед спуском или подъемом исходный вес бурильного инструмента вводится в блок памяти. Функцию-памяти выполняет схема слежения. Из блока памяти информация поступает в блок формирования установки бурильного

инструмента и в сумматор,- В сумматоре осуществляется суммирование исходного веса с установкой, в результате чего формируется допустимый вес бурильного инструмента.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность определения предаварийных ситуаций, что позволяет сократить расходы на ликвидацию аварий, связанных с прихватами.

Корректор. О. Луговая.