Устройство управления работой автономного скважинного прибора Советский патент 1989 года по МПК E21B47/12 

3

Изобретение относится к горному делу и, в частности, к области геофизических исследований скважин автномными приборами.

Цепь изобретения - увеличение числа передаваемых команд и защита от самопроизвольных срабатываний.

На фиг.1 приведен корпус устройсва, поперечны разрез; на фиг.2 - принципиальная схема устройства.

Устройство содержит корпус 1, инерционную массу 2 с постоянным магнитом 3, первый 4, второй 5 и третий б герконы со схемами устранения дре- безга контактов (не показаны),триггер 7, первый 8 и второй 9 ключи, таймер 10, первый 11, второй 12, третий 13 и четвертый 14 одновибраторы, элемент 15 3 ИЛИ-НЕ,инвертор 16, первый 17 и второй 18 счетчики-делители, первый 19 и второй 20 счетчики-дешифраторы, элементы 2И 21, элемент ЗИ 22, исполнительные элементы 23.

Герконы 4,5,6 соединены соответственно с информационным входом первого ключа 8, входом установки в 1, триггера 7 и информан11онным входом второго ключа 9. Выход триггера 7 соединен с управляющими входами ключей 8 и 9 и подключен через таймер 10 к входу третьего одновибратора 13, прямой выход которого через элемент 3 ИЛИ-НЕ 15 и инвертор 16 с входом установки в О триггера 7. Первый и второй входы элемента ЗИЛИ-НЕ 15 подключены соответственно к выходам первого 8 и второго 9 ключей, которые соответственно соединены через первый 11 и второй 12 одновибраторы со счетными входами первого 17 и второго 18 счетчиков-делителей. Выход первого счетчика-делителя 17 подключен к счетному входу первого счетчика-де- шифратора 19. Выход второго счетчикаделителя 18 соединен со счетным входом второго счетчика-дешифратора 20, Выходы счетчиков-дешифраторов 19 и 20 соединены с первыми входами элементов 2И 21, выходы которьсх подклю- чены к соответствующим исполнительным элементам 23. Первый и второй входы элемента ЗИ 22 соединены соответственно с выходами первого 19 и второго 20 счетчиков-дешифраторов. Третий

вход элемента ЗИ 22 подключен к вторым входам элементов 2И 21 и прямому выходу третьего одновибратора 13, инверсный выход которого соединен через

5

0

5 0 5 Q j

четвертый одновибратор 14 с входами установки R О счетчиков-делителей 17, 18, и счетчиков-дешифраторов 19, 20. Выход элемента ЗИ 22 соединен с входом соответствующего исполш - тельного элемента 23.

стройство работает следующим образом.

При вращении бурильных труб корпус 1 устройства вращается относительно неподвижной инерционной массы 2, и герконы 4,5,6 поочередно проходят около установленного на инерционной массе 2 постоянного магията 3. В момент приближения к магниту 3 герконы 4,5,6 замыкаться и выдавать иьшульсы.

При замыкании геркона 5 триггер 7 устанавливается в положение 1 и высоким потенциалом прямого вых(зда вклкчает nepBbiii 8 и второй 9 клктчи, а также запускает таймер 10. TafiMep 10 начинает отсчет времени, за которое необходимо сформировать код команды, состояи(ий HJ заданного направления вращения и числа оборотов бурильных труб .

В зависимости от напрап:1е - ия вра- ще}П1Я б 11ильных труб после гс.;. кона S срабатывает либо А (левое праще ни e,i , либо геркон 6 (ираиое вращение) .

Если срабатывает г сркои 4 (левое вращение), то черет первьа ключ 8 запускается первьп одновибратор 1 1, а через элемент 15 и инвертор 16 подается UNmyjibc на вход R (вход установки в О) григгера 7, и пг1след)ий возврашается в ncxoztHoe состоярше О. В результате оба ю нтча 8 и 9 вновь закрываются и, слело и1- тельнс, последующее сраба- ынанис геркона 6 никак не отразится на гостг. я1ШИ схемы устройства. 1

При правом вращспши после j ер кона 5 срабатьшает гер .он 6, и через второй ключ 9 запускг.ется второй одно- вибратор 12, а через элемент ЗШП1-НЕ 15 и инвертор 16 подается импульс на вход R триггера 7, которьв возвращается в исходное состояние О, закрывая 1а1ючи 8 и 9.

Так будет продолжаться н течение всего времени набора кода команды. В результате первый одноиибратор 11 (в случае левого вращения) или BTopoi i одновибратор 12 (в слугае прано;-с враще1ия) будут вьфабатывать нмнулТ)сы, чис.пп которых равно числу оборотов бурильных труб.

Поскольку тех}гически сложно провернуть колонну труб на строго определенное число оборотов (всегда есть вероятность оишбки на i1 оборот),импульсы с одновибраторов 11 и 12 попадают сначала на счетчики-делители 17 и 18, где происходит деление импульсов, например, по модулю три, и только потом на счетчики-деш1фраторы 19 и 20.

Е зависимости от числа импульсов, поступающих от одновибраторов 11 и 12 на одном из вькодов первого счетчика- деишфратора 19 (при левом вращении) или второго счетчика-дешифратора 20 (при правом вращегап) установится 1,

различного наэначеш1я, в любой последовательности и независимо друг от друга, а также исключает самопроизвольное срабатывание устройства от случайных вращега1й колонны, например, при отсоединении или наращивании труб.

I Формула изобретения

Устройство управления работой автономного скважинного прибора по авт. св. № 1434088, отличающе- е с я тем, что, с целью увапичения числа передаваемых команд и зап1иты от самопроизвольных срабатываний, устройство снабжено не менее чем тремя герконами с элементами устранения

Изобретение относится к геофизической аппаратуре и м. б. использовано в автономных приборах. Цель - увеличение числа передаваемых команд и защита от самопроизвольных срабатываний. Устр-во содержит корпус 1, инерционную массу 2 с постоянным магнитом 3, герконы 4, 5, 6 со схемами устранения дребезга контактов. Для осуществления возможности определения направления вращения буровой колонны и бурильных труб (БТ) и дешифрирования числа оборотов устр-во имеет триггер, два ключа, таймер, четыре одновибратора, элементы И и ИЛИ, инвертор, два счетчика-делителя, два счетчика-дешифратора, исполнительные элементы по числу дешифрируемых команд. При вращении БТ корпус 1 вращается относительно неподвижной инерционной массы 2. Герконы 4, 5, 6 поочередно проходят около установленного на инерционной массе 2 постоянного магнита 3. В зависимости от направления вращения открывается один из ключей и импульсы срабатывания герконов проходят на соответствующий счетчик-дешифратор. К выходу дешифратора подключены через элементы И исполнительные элементы, которые срабатывают по истечении времени, задаваемого таймером. Устр-во позволяет дешифрировать команды, формируемые путем смены направления вращения БТ, и имеет защиту от дешифрации случайных вращений БТ,например, при отсоединении или наращивании труб. 2 ил.

которая подается на вход соот- JQ дребезга контактов, триггером, пер- ветствуюшего элемента 2И 21. Если команда подается поворотом труб сна- в

чала в одном направлении, потом в другом, то 1 подается с определенных входов обоих счетчиков-дешифрато- 25 ров 19 и 20 соответственно на первый и второй входы элемента ЗИ 22.

вым и вторым ключами, таймером, пер вым, вторым, третьим, и четвертым одновибраторами, элементом ЗИЛИ-НЕ, инвертором, первым и вторым счетчиками-делителями, первым и вторым счетчиками-дешифраторами, элементом ЗИ, элементами 2И и исполнительными элементами по числу исполняемых команд, причем первьт, BTOpoii и третий герконы соединены соответственно с инфорьиционными входами первого и второго ключей и входом установки в 1 триггера, выход которого подключен к управляющим входам первого и второго ключей и соединен через таймер с входом третьего одновибратора, прямой выход которого подключе к третьему входу элемента ЗИЛН-НЕ, выход которого соединен через инвертор с входом установки в О триг гера, первый и второй входы элемента ЗИЛИ-НЕ подключены соответственно к выходам первого и второго ключей, выходы первого и второго ключей соот 45 ветственно соединены через первый и второй одновибраторы со счетными вхо дами первого и второго счетчиков- делителей, вькод первого счетчика- делителя подключен к счетноьту входу первого счетчика-дещифратора, выход второго счетчика-делителя соединен со счетным входом второго счетчика- дешифратора, выходы первого счетчика- дешифратора подключены к первым вхоПо истече1ши времени набора кода кома(щь1, на которое установлен таймер 10, з пускается третий одновибра- тор 13, который по вторым входам элементов 2Н 21 и третьему входу элементов ЗИ 22 дает разрешение на включение соответствуюп их исполнительных элементов 23. Одновременно третий одновибратор 13 через третий вход элемента ЗШТИ-НЕ 15 и инвертор 16 возвращает триггер 7 в положение О.

Задним фронтом импульса с третьего одновибратора 13 запускается четвертый одиовибратор 14, который через входы RQ (входы установки в О) счетчиков-дешифраторов 19 и 20 и счетчиков-делителей 17 и 18 приводит схему устройства в исходное состоя- ни е.

Таким образом, для передачи с поверхности управляющего сигнала на выполнение той или иной команды необходимо за заданное наперед время провернуть бурилт:ные трубы на заданное число оборотов в заданном направлении (в т.ч. и с переменой направления вращеш1я) .

Испальзова1 ие изобретения позволит gg дам элементов 2И и первому входу эле- принимать сигналы управления с повер- мента ЗИ, выходы второго счетчика хности в закодированной форме, чтодешифратора соедине)1Ы с первыми входами элементов 2И и вторым входом элемента ЗИ, третий вход которого

расширяет функциональные возможности устройства путем выполнения команд

Q дребезга контактов, триггером, пер-

5

0

5

вым и вторым ключами, таймером, первым, вторым, третьим, и четвертым одновибраторами, элементом ЗИЛИ-НЕ, инвертором, первым и вторым счетчиками-делителями, первым и вторым счетчиками-дешифраторами, элементом ЗИ, элементами 2И и исполнительными элементами по числу исполняемых команд, причем первьт, BTOpoii и третий герконы соединены соответственно с инфорьиционными входами первого и второго ключей и входом установки в 1 триггера, выход которого подключен к управляющим входам первого и второго ключей и соединен через таймер с входом третьего одновибратора, прямой выход которого подключен к третьему входу элемента ЗИЛН-НЕ, выход которого соединен через инвертор с входом установки в О триггера, первый и второй входы элемента ЗИЛИ-НЕ подключены соответственно к выходам первого и второго ключей, выходы первого и второго ключей соот- 5 ветственно соединены через первый и второй одновибраторы со счетными входами первого и второго счетчиков- делителей, вькод первого счетчика- делителя подключен к счетноьту входу первого счетчика-дещифратора, выход второго счетчика-делителя соединен со счетным входом второго счетчика- дешифратора, выходы первого счетчика- дешифратора подключены к первым вхо0

0

подключен к вторым входам элементов 2И и прямому выходу третьего одновиб- ратора, инверсный выход которого соединен через четвертый одновибратор с входами установки в О первого

и второго счетчиков-депителен и первого и второго счетчиков-дешифраторов, при этом выходы элементов 2И и элемента ЗИ подключены к входам соответствующих исполнительных элементов.

Фм.г