УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЖИМА БУРЕНИЯСКВАЖИН Советский патент 1968 года по МПК E21B45/00 

Устройство предназначено для определения рациональной осевой нагрузки на турбобур и нахождения оптимального времени пребывания долота на забое при бурении вертикальных нефтяных и газовых скважин.

Известные наземные устройства для контроля и выбора оптимальных параметров режима турбинного бурения не обладают достаточной надежностью и работоспособностью в условиях буровых скважин, сложны по устройству и не обеспеч.ивают достаточно надежный выбор эффективных параметров режима в непрерывно меняющихся условиях бурения.

В описываемом приборе, с целью выбора рациональной осевой нагрузки и контроля за скоростью Проходки, лампочки накаливания выбора осевой нагрузки подключены через шаговые искатели и датчик импульсов времени нагрузки к датчику нагрузки, а лампочки накаливания контроля скорости проходки подключены через шаговые искатели и датчик импульсов времени проходки к датчику проходки.

На чертеже показана принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

теля 3 механической скорости проходки и измерителя 4 осевой нагрузки на долото.

Фотоэлектрический датчик собирается на основе существующего верньера 5 гидравлпческого индикатора веса (ГИВ), присоединяемого к гидротрансформатору, устанавливаемому на «мертвом конце талевого каната в буровой. Датчик / состоит нз лампочки накаливания 6 и фотосопротивления 7, между которыми находится перфорированный диск 8 с отверстиями, насаженный на ось 9 верньера 5. При движении диска 8 световой пучек от лампочки 6 периодически поступает на фотосопротивление 7, благодаря чему в измерительный блок пост}пает импульсная информация об изменении осевой нагрузки на долото.

Датчик проходки выполнен в виде механических контактов 10, устанавливаемых на одном из роликов крон-блока. При повороте ролика на определенный заданный угол контакты 10 замыкаются, благодаря чему в измерительный блок поступает импульсная информация о проходке на долото.

Измеритель механической скорости проходки состоит из датчика 11 импульсов времени проходки, шаговых искателей: времени 12 (ШИВ), начальной скорости 13 (ШИС), текущей скорости 14 (ШТС), скорости, предшествующей текущей 15 (ШПС). Кроме того, измеритель имеет реле 16 начальной скорости

(РНС), реле /7 текущей скорости (РТС), реле 18 скорости, предшествующей текущей (РПС), и лампочки 19 накаливания, образующие цифросветовое табло 20 для запоминания механической скорости проходки в трех ее значениях.

Измеритель 4 осевой нагрузки состоит из датчика импульсов времени осевой нагрузки 21, восьми шаговых искателей 22 рядов (Ш1Р+Ш8Р) и лампочек накаливания 23; образующих световое табло 24 для запоминания информационной кривой 25, снятой при поиске эффективной осевой нагрузки.

Поиск эффективной осевой нагрузки осуществляется в отсутствии подачи бурильной колонны, когда на турбобур создается осевая нагрузка, близкая к тормозной.

Работа прибора заключается в следующем.

При поиске эффективной осевой нагрузки на долото каждый имнульс оси датчика 1 поступает на шаговый искатель 26 осевой нагрузки (ШИП), который поочередно подключает искатели 22 (Ш1Р+Ш8Р) ламп 23. Эти шаговые искатели, получая электрические импульсы через равные промежутки времени от датчика 21, включают поочередно лампы 23 в вертикальных рядах табло 24. В каждом из вертикальных рядов за время между двумя импульсами через каждую единицу приращения веса бурильной колонны от датчика осевой нагрузки снизу вверх успевает зажечься большее или меньшее число ламп 23, что соответствует большей или меньшей механической скорости проходки. Таким образом, на световом табло вырисовывается информационная кривая 25 изменения механической скорости проходки в зависимости от осевой пагрузки на долото, по которой и выбирается эффективная осевая нагрузка, например, соответствующая максимуму механической скорости ироходки.

При измерении механической скорости проходки датчик 2 через равные интервалы проходки подает электрические импульсы на шаговые искатели 13, 14 и 15 через реле импульсов глубины 27 (РИГ).

Время между импульсами датчика проходки отсчитывается искателем 12, который срабатывает через равные промежутки в|эемени от реле 28 импульсов времени (РИВ).

Повторяя ход искателя 12 с помощью реле 17 и 18 искатели 14 и 15 запишут лампа.ми 19 (Л18н-Л12о) на цифро-световом табло 20

значения механической скорости проходки на текущем и предшествующем метрах проходки. Пачальная механическая скорость проходки фиксируется в самом начале бурения с помощью реле 16 начальной скорости проходки и шагового искателя начальной скорости проходки 13, связанного с показывающей стрелковой шкалы скоростей на табло 20.

Предмет из обретения

Устройство для определения режима бурения скважин, содержащее датчик нагрузки, датчик проходки и измерительный блок, выполненный в виде светового табло из лампочек

накаливания, отличающееся тем, что, с целью выбора рациональной осевой нагрузки и контроля за скоростью проходки, лампочки накаливания выбора осевой нагрузки подключены через шаговые искатели и датчик импульсов

времени нагрузки к датчику нагрузки, а лампочки накаливания контроля скорости проходки подключены через шаговые искатели и датчик импульсов времени проходки к датчику проходки.