Устройство для измерения вертикальных перемещений бурового инструмента Советский патент 1979 года по МПК E21B45/00 G01P13/00 

1

Изобретение относится к области бурения скважины и предназначено для измерения вертикальных перемещений бурового инструмента.

Известно устройство для измерения вертикальных перемещений бурового инструмента по углу поворота барабана буровой лебедки 1.

Известно также устройство для измерения вертикальных перемещений, учитывающее смену слоев талевого каната на барабане лебедки при измерении вертикальных перемещений бурового инструмента 2.

Это устройство включает счетчик, связанный с валом барабана буровой лебедки, и подпружиненный рычаг, расположенный на внещнем слое навитого на барабан лебедки талевого каната и жестко связанный с вилкой конусного вариатора, который включается в разрыв механической передачи.

При изменении радиуса навивки талевого каната на барабане лебедки подпружиненный рычаг поворачивается относительно своей оси и перемещает ремень конусного вариатора, изменяя его коэффициент передачи. Изменением коэффициента передачи вариатора компенсируется нелинейность зависимости между перемещением бурового инструмента и углом поворота барабана лебедки и, следовательно, погрешность измерений вертикальных перемещений бурового инструмента по углу поворота барабана лебедки.

Применение конусного вариатора усложняет конструкцию устройства, кроме того, оно обладает низкой чувствительностью при измерении перемещения бурового инструмента, так как диаметр вата значительно меньше диаметра барабана лебедки.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повыщение чувствительности устройства при измерении перемещений бурового инструмента.

Это достигается тем, что устройство снабжено роликом, кинематически связанным со счетчиком и установленным на рычаге с возможностью взаимодействия с ребордой барабана.

Отнощение углов поворота барабана лебедки и ролика пропорционально отнощению расстояния от центра вращения реборды до точки соприкосновения ролика с ребордой, что позволяет выбором соотношения между ними изменять чувствительность устройства при измерении, а также скорость счета. При изменении радиуса талевого каната на барабане лебедки подпружиненный рычаг поворачивается относительно своей оси и перемещает ролик по реборде барабана лебедки. Этим компенсируется нелинейность зависимости между перемещением бурового инструмента и углом поворота барабана лебедки. Чувствительность устройства при измерении перемещений бурового инструмента при этом повышается. На чертеже показано предлагаемое устройство, общий вид. Устройство состоит из ролика 1, прижатого к реборде 2,барабана буровой лебедки 3, подпружиненного рычага 4 и счетчика 5, связанных с роликом 1. Буровой инструмент перемещается с помощью буровой лебедки 3. При движении бурового инструмента барабан лебедки поворачивается на некоторый угол и приводит ребордой 2 во вращение ролик 1, который связан со счетчиком 5. Перемещение бурового инструмента пропорционально углу поворота ролика. При смене слоев талевого каната подпружиненный рычаг, поворачиваясь относительно своей оси, перемещает ролик по реборде барабана на расстояние равное диаметру каната. При этом сохраняется линейная зависимость угла поворота ролика от перемещения бурового инструмента. Повышение чувствительности устройства при измерении перемещений бурового инструмента в процессе углубления скважин позволит использовать его в системах автоматического регулирования подачи долота и оптимизации процессов бурения. Формула изобретения Устройство для измерения вертикальных перемещений бурового инструмента, содержащее счетчик и подпружиненный рычаг, расположенный на внещнем слое навитого на барабан лебедки талевого каната, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения чувствите«тьности, оно снабжено ролико.м, кинематически связанным со счетчиком и установленным на рычаге с возможностью взаимодействия с ребордой барабана. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетатьство СССР № 446638,кл. Е 21 В 47/00, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР .NO 451836, кл. Е 21 В 45/00, 1973 (прототип).