Устройство для разметки бурового каната Советский патент 1986 года по МПК E21B47/04 

1

Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть использовано для измерения глубины скважины по буровому канату.

Цель изобретения - повыгаение быстродействия устройства.

Па фиг. 1 показана конструкция мерного ролика, на фиг. 2 - разметочное устройство, общий вид.

Мерный ролик состоит из составного кожуха 1, к которому жестко крепятся крышки 2. Кожух вращается вокруг полой оси 3 на подшипниках 4. Внутри кожуха 1 помещена электромагнитная намагничивающая установка 5, состоящая из сердечника 6 и катушки 7. Цилиндрический сердечник 6, состоящий из ферромагнитного материала, плотно посажен на полуоси 3. Конструкция кожуха выполнена с пазом для бурового каната 8 таким образом, что прилегающие к мерному ролику участки бурового каната 8 находятся в поле действия полюсов элект ,омагиита. Питание электромаг- HHTHOvi катушки 7 может быть осуществлено проводами, уложенными в канавке, выполненной в полуоси 3.

Разметочное устройство состоит из каркаса 9, который в свою очередь состоит из верхней 10 и нижней 11 плат, стоек 12 и крюков 13. На верхне- 10 и нижней 11 платах закреплены две пары роликов - прижимные 14 и мерные 15, между которыми пропускается буровой канат 8. Для создания надежной фрикционной связи бурового каната 8 с прижимными 14 и мерными 15 роликагш последние снабжены пружинами I6. Электронная схема содержит схему 17 разделения, блок 18 формирования начальной метки, блок 19 питания, уснлитель-формиро- ватель 20, счетчик 21,

Внутри мерных 15 роликов помещен намагничивающие установки 5. Ролики 14 и 15 крепятся к двум платам 10 и 11, разнесенным стойками на расстояние, равное шагу дискретизации по глубине. Посредством крюков I3 установка подвешивается к тросам направляющего ролика каната буровой лебедки (не указано). Буровой канат помещается между роликами - прижимными 14 и мерными 15. При движении каната 8 за счет фрикционной связи между ним и кожухом 1, обеспечиваемой роликом 14 с

524812

пружиной 16, происходит вращение мерного ролика. При зтом все участки бурового каната 8 последовательно проходят через зазор в сердечнике 6

5 электромагнитной установки 5, который имеет полуконическую форму (фигЛ с целью максимально возможного сближения с поверхностью бурового каната 8 для образования магнитной цепи и

О передачу в намагничиваемый участок каната максимального магнитного потока. При перемещении каната 8 расстояние мехду полюсами этого же сердечника (считывающая и намагничиваюt5 щая установки помещены внутри мер- ного ролика) и буровым канатом 8 практически не изменяется, в резуль-- тате создаются хорошие условия для нанесения и считывания магнитных

20 меток на канат.. Сама магнитная установка 5, состоящая из катущки 7 и сердечника 6, неподвижна, так как она жестко посажена на полуоси 3, связанной конструктивно с вращаю25 щимися крышками 2 при помощи подшипников 4, Благодаря этому для подвода электрической энергии к катушке 7 может быть использована обычная (бес-i коллекторская) проводная связь через

30 канавку в одной полуоси 3. При зтом расстояние между полюсами сердечника 6 и буровым канатом 8 практически не изменено. Это создает хорошие ловия для надежного выделения сигна35 па представленной метки на буровом канате 8.

Принцип действия устройства основан на переносе магнитной метки с намагниченного участка бурового ната 8 на HeHaMarmiMewHb, При этом образуются последовательно намагниченные участки бурового каната 8 с интервалом, равным щагу квантования. Этот процесс осуществляется по цепи обратной связи от считывающей го- . ловки к намагничивающей. Рассмотрим процесс измерения в динамике. При бурении скважины каиат 8 перемещается сверху вниз. Предварительно на

него посредством магнитной головки, устаиовленной в верхнем ролике 15 на плате 10, наносится первая метка путем подачи импульса тока в катушку 7. Для этого используется блок

55 18 формирования начальной метки, обычно проводимый в рабору вручную или по программе. Сигнал иа магнитную головку поступает через схему

45

17 разделения. При движении каната вниз, магнитная метка проходит мимо магнитиой головки, установленной в нижнем ролике 16. При этом магнитный поток метки замыкается через магнитопровод бив катушке 7 образуется ЭДС индукции. Полученный таким образом сигнал поступает на усилитель-формирователь 20, откуда нормированный импульс подается на счетчик 21, где фиксируется в качестве метки глубин. Одновременно с выхода блока 20 сигнал метки подается через схему 17 разделения за верхнюю магнитную головку для простановки очередной метки глубин, Чтобы избежать сбоев в работе устройства по цепи обратной связи, введенной в блок 20, он запирается на

время простановки метки на канате, В дальнейшем процесс разметки происходит в указанной последовательности и в счетчике 21 накапливается код глубины.

При спуско-подъемных операциях при движении каната вверх магнитные метки, ранее нанесенные на канат, воспринимаются обеими магнитными головками одновременно и сигналы, поданные с них на дифференциальный усилитель-формирователь 20, взаимно компенсируют друг друга. Счет глу- биньи возобновляется только с того участка каната, с которого был начат подъем. Так обеспечивается измерение и регистрация перемещенля талевого каната только в направлении углубления скважины.

Редактор А,Сабо

Составитель В.Булыгин Техред М.Ходанич

Заказ 4600/34 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

Фиг.2

Корректор Л.Пилипенко