Устройство для измерения глубины скважины в процессе бурения Советский патент 1979 года по МПК E21B47/04 

I

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к технике измерения глубины, в частности буряШих.

Известно устройство, содержащее измерительный и прижимной ролики, между которыми расположен талевый канат, редуктор и сельсин- датчик, размещенный на илите Ij.

Однако это устройство характеризуется недостаточной точностью измерения.

Известно также устройство для измерения глубины скважииы в процессе бурения, содержащее датчик оборотов лебедки, датчик веса на крюке, блок логики 0 блок счетчиков 2J.

Недостатком этого устройства является погрешность при измерении, а установка чувствительного задающего органа на ролике кран-блока ухудшает условия техники безопасности.

Цель изобретения - повышение точности измерения глубины скважины

путем компенсации погрешности, возникающей при смене спаев каната.

Это достигается тем, что оно снабжено блоком коррепции, включенным между бпоком погнки и блоком счетчиков и содержащим генератор аробных импульсов, счетчиков слоев каната, блоки набора кода, ключ-триггер, форм1фозатель 1гмпульсов, схемы ИЛИ, шифраторы, схемы И и ревергсивный счетчик импуяь-

сов, причем выход блока логики подсоединен к счетному Bxonj счетчика слоев каната, выход которого через один из блоков набора кода и шифратор соединен с первыми входами схем

И, а выход генератора дробных импульсов через ключ-триггер и последовательно соедшгенные второй блок набора кода и шифратор подключен к вторым входам схем И, выходы которых последо.вательно через схему ИЛИ, ключтриггер, реверсивный счетчик импульсов и формирователь импульсов подключены к входу блока счетчиков.

На чертеже дана принципиальная хема устройства.

Устройство для измерения глубины кважины в процессе бурения имеет атчик 1 оборотов лебедки, датчик 2 еса на крючке, блок погики 3, состоя ий из устройства 4 ручного ввода информации, распределителя 5 импульсов, триггера б угфавления реверсом, хем ИЛИ 7, схемы И 8, узла 9 задержки, дешифратора 1О нуля, селектора 1 максимальной длительности импульсов, ключа 12, схемы И 13, блок 14 счетчиков, состоящий из реверсивного счетчика 15 над забоем , счетчшса 16 глубины забоя, блок 17 коррекшга, состоящий из реверсивного счетчика 18, генератора 19 дробных импульсов, панели набора кода 20, ключа-триггера 21, форм1фователя импульсов 22, схемы

ИЛИ 23, шифратора 24, схем И 25, шифратора 26, счетчика 27 имиулъсов, панели 28 набора кода, реверсивного счетчика 2 9 импульсов и формирователя ЗО импульсов.

Устройство работает следующим об разом.

Во время операции бурения сигналы датчика 1 оборотов лебедки поступают в блок 3 логики через устройство 4 ручного ввода информации на распределитель 5.

Импульсы, поступающие и а триггер 6 управления реверсом, преобразуются в сигналы, с помощью которых производится управление счетчиками устройства.

Счетчики-импульсы проходят через схему ИЛИ 7, узел задержки 9 и поступают на ключ 12 и иа счетный вход 18 витков каната. Ключ 12 пропускает импульсы только при наличии . веса на крюке, а счетчик 18 производит непрерьгоный счет витков каната. Со счетчика 18 поступают сигналы через паиепь набора кода 20 на шифратор 24. Шифратор 24 имеет четьфе выхода в зависимости От номера слоя витков каната. На соответствующем выходе шифратора 24 появляется сигнал, который поступает на соответствующую схему И 25. Проводя ключ 12, счетные импульсы поступают на формнровйтель 22 импульсов блока 17 коррекшш. Передние фронты сформированных импульсов производят сброс счетчика 27 и через формирователь ЗО импульсов считываются счетчиком 16, а задние

фронты подключают генерагор дробных импульсов 19 через ключ-триггер 21 на счетные входы счетчиков 27 и 29. Накопление дробных иьлпульсов генера тора 19 на указанных счетчиках происходит до определенного числа 1-5 соответствующего номера слоя витков кана.та на барабане лебедки. В момент когда число Импульсов на счегпике 27 будет соответствовать номеру слоя на соответствующем выходе шифратора 26 тоже по5гоится сигнал.

При совпадении сигналов игифраторов 24 и 26 соответствующей схемы И 25 через, схему ИЛИ 23 на ключтриггер 21 nocTjTiHT разрешение на перекяючеиие. Ключ-триггер 21-прервет подачу дрюбных импульсов с генератора 19 на вход счетчиков 27 и 29

Суммирование счетных импульсов счетчиком. 16 глубины забоя возможно только при наличии разрешения, которое поступает со схемы И 13 при совпадении сигналов с триггера 6 управления реверсом и с дешифратора 1О нуля. При нахождении инструмента над забоем совпадение произойдет на схеме И 8 при движении инструмента. В этом случае счетчик 15 переключается на вычитание. При движ;ении инстр мента вверх управляющий сигнал триггера 6 управления реверсом переключит счетчик 15 на суммирование.

Формула изобретения

Устройство для измерения глубины скёажины в процессе бурения, содержащее датчик оборотов лебедки, дат чик веса на крюке, блок логики и блок счетчиков, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения глубины скважины путем компенсации погрешности, возникающей при смене слоев каната, оно снабжено блоком коррекции, включенным между блоком логики и блоком счетчиков и содержащим генератор дробных 1шпульсов, счетчик слоев каната, блоки набора кода, ключ - триггер, формирователь импульсов, схему ИЛИ, ши4чраторы, схемы И и реверсивный счетчик импульсов, причем выходы блока логики подсоединены к счетному входу с ютчика слоев каната, выход которого через один из блоков набора кода и шифратор соединен с первыми входами схем

И, а выход генератора дрюбных импульсов через ключ-триггер и последовательно соединенные второй блок набора кода и шифратор подключен к вторым входам схем И, выходы которых последовательно через схему ИЛИ, ключ-триггер, реверсивный счетчик импульсов и формирователь импульсов подключены к входу блока счетчиков.

Источники информапии, 1тринятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 36435О4, кл. 73-1Й1.5, 1.972.

2.Куликовский Л. Ф., Ушмаев В.Н. Информационно-измерительные системы управления процессом бурения. М., Недра , 1976, с. 52.