Устройство для передачи информации с забоя скважины по гидравлическому каналу связи Советский патент 1980 года по МПК E21B47/18 

I

Изобретение относится к технологии бурения нефтяных и газовых скважин и предназначено для определения факта и места утечки бурового раствора в бурильной колонне в процессе бурения.

Известно устройство для передачи информации с забоя скважины по гидравлическому каналу связи, включающее возбудитель гидроимпульсов, датчик давления и усилительформирователь (Ij.

Недостатком известного устройства яв ляется невозможность обнаружения факта и места утечек бурового раствора в бурильной колонне.

Целью изобретения является обеспечение передачи информации о факте и месте утечки бурового раствора в бурильной колоине.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено счетчиком импульсов, триггером, генератором, схемой И и счетчиком глубины, вход которого подключен через схему И к выходам генератора и триггера, счетный вход которого соединен с выходом усилителя-формирователя, второй выход которого подключен к входу счетчика импульсов, при этом возбудитель гидроимпульсов выполнен в внде клапана, установленного в напорной линии циркуляционной системы.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство для передачи информации содержит возбудитель 1 гидроимпульсов, выполненный в виде клапана, установленного в напорной линии циркуляционной системы, датчик 2 давления, усилитель-формирователь 3, счетчик 4 импульсов, триггер 5, генератор 6, схему И 7, счетчик 8 глубины.

Устройство включает также усилитель 9 и сигнализатор 10.

Устройство работает следующим образом.

Перекрывают клапан 1, при этом сечение потока частично перекрывается и возникает волна (импульс) давления в циркуляционной системе. Затем клапан вновь возвращается в прежнее положение. Эта волна давления распространяется по бурильным трубам; при наличии в трубах утечки на выходе циркуляционной системы возникают два нмпульса давления: один через утечку, а второй через долото. Эти импульсы воспринимаются на поверхности датчиком 2 давления, установленным на выходе циркуля . f, ) 5 , ; t циоиной системы. С выхода датчика 2 электрический сигнал поступает на усилительформирователь 3, на выходе которого получаются импульсы стандартной формы (например, прямоугольные с заданными амплитудой и длительностью). С выхода усилителя-формирователя 3 сигнал поступает на двоичный счетчик 4. При наличии утечки в трубах число импульсов окажется равным двум, либо большим двух (если утечек несколько). При появлении на счетчике единицы второго разряда (2 импульса) через усилитель 9 включается сигнализатор 10 (например, световое табло с надписью «утечка). При прохождении одного импульса (отсутствие утечки) сигнализация не срабатывает. Для определения расстояния между местом утечки и нижним концом бурильной колонны импульсы с выхода усилителя-преобразователя 3 поступают на счетный вход триггера 5. Первый импульс переставляет триггер в положение, при котором на инверсном выходе появляется единица. Инверсный выход триггера 5 соединен с входом схемы И 7, на вТорой вход которой поступают импульсы с генератора 6 с заданным периодом повторения. Таким образом схема И оказывается открытой для импульсов генератора 6 до появления на счетном вводе триггера 5 следующего импульса. При появлении второго импульса триггер возвращается в исходное состояние, схема И закрывается и на десятичном счетчике 8 остается число импульсов, .пропорциональное расстоянию между местом утечки и нижним концом бурильной колонны. Соответствующим выбором частоты генератора 6 (с учетом скорости распространения волны давления Е циркуляционной системе) можно получить на счетчике 8 величину расстояния в метрах. С перекрытием клапана I сблокированы установка на нуль счетчиков 4 и 8 и установка на прямом выходе триггера 5. Счетчик 8 высвечивает свои показания только после появления второй) импульса (наличия утечки). Это достигается блокировкой питания индикаторных ламп выходами триггера 5. Формула изобретения Устройство для передачи информации с забоя скважины по гидравлическому каналу связи, включающее возбудитель гидроимпульсов, датчик давления и усилительформирователь, отличающееся тем, что, с целью обеспечения передачи информации о факте и месте утечки бурового раствора в бурильной колонне, оно снабжено счетчиком импульсов, триггером, генератором, схемой И и счетчиком глубины, вход которого подключен через схему И к выходам генератора и триггера, счетный вход которого соединен с выходом усилителя-формирователя, второй выход которого подключен к входу счетчика импульсов, при этом возбудитель гидроимпульсов выполнен в виде клапана, установленного в напорной линии циркуляционной системы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 356348, кл. Е 21 В 47/12, 1970 (прототип).