Устройство для измерения глубины скважины Советский патент 1980 года по МПК E21B45/00 E21B47/04 

1

Изобретение относится к буровой технике, а именно к средствам измерения глубины скважины.

Известно устройство для измерения глубины скважины, содержащее датчик перемещения талевого блока, генерирующий две последовательности импульссов, датчик веса бурового инструмен.та -и вычислительный блок 1.

Известно также аналогичное устройство, наиболее близкое к -изобретению по технической сущности, содержащее генератор импульсов, вырабатывающий две последовательности импульсов, соответствуюпгие движению талевого блока вверх и вниз, выходы которого подключены через логические элементы к входам счетчика глубины и счетчика расстояния инструмента до забоя скважины, датчики веса бурового инструмента и давления промывочной жидкости 2 .

Общим недостатком известных устройств является невысокая точность измерения, так как порог срабатыва- , ния датчика веса настроен на одйу фиксированную величину, большую веса вертлюга.

Цель изобретения - повышение точности измерения глубины скважины за

счет выбора порогового значения веса инструмента- в проце-ссе спуско-подъемных операций.

Цель достигается тем, что устройство снабжено блоком уставок, блоком управления и -датчиком наличия, инструмента над устьем скважины, выход которого подключен к первому входу блока управления, второй вход которого

0 соединен со счетчиком расстояния инструмента до забоя, а третий вход блока управления подключен к выходу .счетчика глубиНЬ), при этом выход блока управления соединен с блоком уста5вок, вход которого соединен с выходом датчика веса, а выходы блока уставок и датчика наличия инструмента подключены через соответствующие преобразователи и югические элементы к

0 входам счетчиков глубины и расстояния инструмента до забоя.

На чертеже 1-1Ьказана структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения глубины

5 скважины содержит генератор 1 импульсов, вь:рабатывающий две последовательности импульсоЕ , соответствующие движению талевого блока вверх и вни, датчик 2 веса бурового инстр т-1ента,

0 установленнь4й на неподвижном конце

буроЕого каната, датчик 3 давления промывочной жидкости, датчик 4 налй чйя б рйв эгб инйтЕ ён а ййд TibeKi. скважины, а также преобразователи 5, 6, 7, 8аналоговых сигналов с

М 1ШЙХ аМйкШ в лс 1 ичё

импульсные сигналы, счётчик 9 расстояния инструмента до заб6я й с;чётчик 10 глубины скваасины, соединенный

через блок 11 блоксад 12

уставок датчика 2 веса.

Блок 11 управления выполнен в виде триггера 13, например R-S типа, R - вход которого через элементы ИЛИ 14 и И 15 и S-вхсщ через элементы ИЛИ 16 и И 17 соединены с вьосодс счетчика 10 глубины, причем элемент И JL5 дешифрирует одно фиксированное значение, численно равное велйчине большей длины одной утяжеленной бурильной трубы (УБТ) и меньшей свечи УБТ, а элемент И 17 дешифрирует другое фиксированное значение, численно равное величине 2-3 свечей. Вход счетчика 10 соединен также с выкодом датчика 2 веса, а вьйсоды блока 12 уставок и датчика 3 давления жидкрс ти через соответствующие преобразователи б, 7 подключены на входы элемента ИЛИ 18. Одийвгкод генератора 1, на котором возникают импульсы 6т ,

двйжёйНя инструмента вниз, через

, преобразователь 5 и элемент И 19 под КйЮ н к суммирующему входу счетчика

10 глубины, а другой его Выход/ на KtttcSpoM йозникают импульсы от движения HkctpS eHTa вверх, через элейент соединен с суммирующим счетчикаГ 9 расс 6яйия инструмента до забоя. Раэреййие на прохождение риг наловчерез элементыИ . 19 и 20 посту пает при одновременном поступлении сигндлрв рт преобразователя 8 датчи ка. 4 ёайичйя инструмента над устьем скважины и эл.емента ИЛИ 18 через элемент И 21, Вычитающие входы.счетчиков 9 и 10 подключаются через элементы И 22, 23 к соответствующим BJJXOдам элементов И 19, 20 прина1Л1ичии инверсии сигналов дешифраторов 24 и 25 нуля счетчиков 9 и10.

Устройство содержит счетчик 26 проходки, суммирующий вход которого гюдключен через элемент И 27 к выхо-, ду элемента и 19 и к выходудеййфратора 24,а нулевой вход- к прербразователю 8 датчика 4. Блок 12 уставбКЧЫпйлнен, например, в виде тригтёра Шмидта с регулируемой посредством двух ключей чувствительностьй), . управляемых от триггера 13. .

Устройство рабртгает следующим образсм. При спуске бурового инстру мейта в скважину сигнал с датчика 4 устанавливает через элемент ИЛИ 14 и триггер 13 блок 12 УСтавЪк ;в -пШдже ШШу ;прй;;з( вадае я лbf .еркий сигнал с выхода преобраз6ватёля б При весе инструмента, меньшем

веса турбобура или свечи УБТ и большем веса одной трубы УБТ. В результате этого ма суммируюций вход счетчика 10 поступают через открытые элементы 19 и 21 импульсы от перемещения инструмента вниз. При наращивании колонны.бурильных труб сигнална счетчик не поступает, так как сигнал Сдатчика 2 веса закрывает элементы 18, 21 и 13. При достижении инструментом первого фиксированного элементам И 15 значения длины появляющийся на ее выходе сигнал через элемент ИЛИ 14 подтверждает установку триггера 13 и, следовательно, блока 12 уставок в первоначальном положении. При достижений инструментом второго фиксированного значения осуществляется через элементы И 17 и ИЛИ 16 установка триггера 13, а следовательно и блрка 12 уставки в другое положеНЙё, при котором выдается логический сигнал с выхода преобразователя 6, при весе инструмента, большем веса вертлюга. При этсм счетчиком 10 продолжается суммирование импульсов Ьт Перемещения инструмента вниз и не учитываются холостые перемещения талевого блока с вертлюгом. При достижнии инструментом забоя скважины счетчик 10 показывает глубину ркважины. Далее устанавливают счетчик 9 в нулевое положение, после чего сигнал . дешифратора 24 закрывает элемент И 22 и открывает суммирующий вход счетчика 26 проходки. При подъеме инструмента импульсы перемещения поступают через логические элементы 20 на суммирующий вход счетчика 9 и через элементы 20 и 23 на вычита.ющий вход счетчика 10. В моменты дости)уения инструментом двух фиксированных элементами И 15 и 17 положений инструмента происходит переключение блока уставки 12 в обратной последовательности. В крайнем верхнем положении дешифратор 25 нуля закрывает вычитающий вход счетчика 10. При спускоподъемных операциях глубина скважины определяется суммой показаний двух счетчиков 9 и 10.

Формула изобретения

Устройство для измерения глубины скважины, содержащее генератор импульсов, вырабатывающий две последовательности иМпульсов, соответствующие движению талевого блока вверх и вниз, выходы которого подключены через логические элементы к входам рчетчика глубины и счетчика расстояния ййструмента до забоя скважияы, датчики веса бурового инструмента и давления промывочной жидкости, о т тГичающееся тем, что, с целью повышения точности измерения 5 за счет выбо з порогового значения

веса инструмента в процессе спускоподъемных операций, оно снабжено блоком уставок, блоком управления и датчиком: наличия инструмента над устьем скважины, выход которого подключен к первому входу блока управления, втррой вход которого соединен со ком расстояния инструмента до забоя, а третий вход блока управленияпод-, ключей к выходу счетчика глубины, при этом выход блока управления соединен с блоком уставок, вход которого соединен с выходом датчика веса, а

выходы блока уставок и датчика наличия инструмента подключены через соответствук цие преобразователи и логические элементы к в гсЩамсЧётЧйЯов глубины и расстояния инструмента до забоя,

Источники инфор 1ации, принятые во внийаййе rijpK экспертизе

1.Патент Франции 2108109, кл. Е 21 В 47/00, опублик. 1971,

2,Патент США 3643504,1

кл, 73-151„5, опублик. 1972 (прототип) ,