Устройство контроля скорости вращения вала турбобура Советский патент 1978 года по МПК E21B45/00 

вала турбобура. Блок прогнозирования содержит регистры 6, 7...П, каждый из которых состоит из триггеров 8, 9, 10...т. Одноимеииые разряды регистров объединены сетками цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП) 11, 12, 13....fe. Выходы ЦАП подключены к входам аналогового многоканального индикатора 14. Счетные входы всех триггеров объединены между собой и через схему 15 НЕ соединены с выходом фильтра 4. Младшие разряды сдвиговых регистров отделены от старших разрядов схемами И 16, 17, 18, 19... (L-1), L. Один вход каждой схемы И соединен с счетными входами всех триггеров, а другой - с прямым или инверсным выходом соответствуюш,его триггера 8 младшего разряда каждого регистра. При помош.и схем совпадения 20...р и схем ИЛИ 21...г младшие разряды всех регистров объединены. Один вход схем И в каждом регистре соединен с единичным выходом триггера младшего разряда предыдуш,его регистра, второй вход - с выходом фильтра 4, а выход схемы И через схему ИЛИ подсоединен к счетному входу триггера младшего разряда следуюш,его регистра. Выход генератора 22 опорной частоты через ключ 23, управляюш,ий вход которого соединен с выходо.м фильтра 4, и схему 24 ИЛИ, подсоединен к счетному входу триггера 8 младшего разряда регистра 6 и к делителю частоты 25. Выход делителя частоты 25 подключен к управляюш.им входам аналоговых ключей 26-28, через которые выходы ЦАП подсоединены к входам операционного усилителя 29. Выход операционного усилителя соединен с первой шкалой аналогового индикатора 14.

Устройство работает следуюш,им образом.

Глубинный датчик 1 оборотов через каждые, например, 100 оборотов вала турбобура дросселирует поток промывочной жидкости надтурбоОуром и создает сигналы в гидравлической линии 2 связи. На поверхности указанные сигналы принимаются приемным датчиком 3, затем фильтруются и усиливаются активным электронным фильтром 4 и подаются на вход блока прогнозирования 5. В интервал времени Г .между импульсами гидравлической линии связи (тахоимпульсами) от генератора 22 опорной частоты через ключ 23 поступает сигнал на триггеры 8, в которых по окончании интервала Т оказывается записанным двоичное число, пропорциональное Т. При поступлении очередного тахоимпульса информация в регистрах сдвигается на один разряд (из триггера 8 переписывается в триггер 9, из 9 - в 10 и т. д.). С выходов триггеров 8, 9, 10...т через цифро-аналоговые преобразователи 11, 12, 13.../г информация поступает на шкалы многоканального индикатора 14, где световыми указателями высвечиваются значения скорости вращения вала турбобура. Сигнал с генератора 22 опорной частоты делится

делителем 25 частоты и полученные импульсы поступают на управляющий вход аналоговых ключей 26-28, которые открываются и разрешают прохождение информации из триггеров 8, 9, 10...т на входы операционного усилителя 29, который моделирует функцию вида;

l() r,l (ti) + rj () + . . . rj (ti-m).

где /(/j+i) - предсказанное значение функции/(0;

l(ti) --значение l(t) в настоящий

момент времени;

f(ti-m)-значения f(t), измеренные ранее;Гг масштабные коэффициенты.

С выхода операционного усилителя 29предсказанное значение функции подается на первую шкалу индикатора.

Предлагаемое устройство может быть также применено для получения более точной информации о других забойных параметрах бурения или для контроля любых процессов, значения которых передаются дискретными сигналами низкой частоты.

Формула изобретения

Устройство контроля скорости вращения вала турбобура, содержащее глубинный датчик оборотов, гидравлическую линию связи,

преобразователь давления и фильтр, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля за счет определения перспективного значения скорости вращения вала турбобура, оно снабжено аналоговым многоканальным индикатором, триггерами, резисторами, операционным усилителем, генератором опорной частоты, ключами, логическими схемами и делителем частоты, причем триггеры составляют лш-разрядных сдвиговых регистров, счетные входы которых объединены и подключены через схему НЕ к выходу электронного фильтра, а одноименные разряды регистров объединены сетками цифро-аналоговых преобразователей, выходы которых подключены к соответствующим шкалам многоканального индикатора и через аналоговые ключи к соответствующим входам операционного усилителя, выход которого соединен с первой шкалой многоканального

индикатора, при этом выход генератор а опорной частоты подключен через схему ИЛИ к триггеру младшего разряда первого регистра и к входу делителя частоты, а выход делителя частоты соединен с управляющими

входами аналоговых ключей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Грачев Б. А., Юрин Ю. Н., Электрический беспроводной турботахометр ЭБТ-1.

ЦНИИТЭнефтегаз, «Бурение, № 4, 1964.

2.Грачев Ю. В., Варламов В. П. Автоматический контроль в скважинах при бурении и эксплуатации, М., 1968.