Устройство для фиксации перемещений снаряда в скважине Советский патент 1980 года по МПК E21B47/00 E21B47/12 

1

Изобретение относится к геофизической аппаратуре, применяемой на буровых, а именно к ,регистраторам геофизических параметров исследования скважин.5

Известно устройство дан измерения параметров перемещения бурового инструмента, содержащее бесконтактный импульсный датчик скорости вращения шестерни кронблока, преобразователь «О импульсов, сигнализатор нагрузки элеватора, вычислительное устройство и регистратор i} .

Известна каротажная аппаратура 15 записи сигналов акустического каротажа, содержащая датчик импульсов, механически связанный с тросом, спускае№1М в скважину, и регистратор перемещений троса, в котором число импуль- 20 сов пропорционально :перемещению1 троса и подается на схему управления приводом геофизического регистратора . Извес но также устройство для Фиксации перемещений бурового инструмен- 25 та,, содержащее импульсный датчик пути, дискриминатор направления вращения ролика кронблока, переключатель cnj ck-подъем, датчик веса бурового инструмента, ключ, реверсивный счет- 30

чик, регистратор глубины скважины и 1длины К1рлонны 3 .

Известные устройства не позволяют осуществить точное непрерывное слежение и перемещение носителя информации каротажного регистратора, синхронное с перемещением снаряда в скважине .

Целью изобретения «является повьошение точности регистрации перемещений скважинного снаряда и носителей информации регистратора.

Поставленная цель достигается за счет того, что устройство снабжено преобразователем последовательности электрических импульсов в механическое перемещение носителя информации геофизического регистратора, выполненным в виде трёх цифроаналоговых преобразователей, реверсивного счётчика, фазрсдвигающей цепи, трех балансных модуляторов с усилителями мощности и сельсина привода, фазные обмотки которого соединены с выходами усилителей мощности, входы которых связаны с выходами цифроаналоговых преобразователей через модуляторы, прлнем на.вторые вхоф1 модуляторов подключено синфазное питание, айа вторые входы цифроаналоговых преобi;;i S j :;r r v .;.-.:, -:-.:-- ./ :--.-v;.-v.:-r-:- - ri:-, л.-.- .r- .-. р-аэоватепей - питание, сдвинутое на 120; по фаэе, ..-;- ..На чертеже представлена блок--схе м.а устррй тват ;-. , - Предлагаемое устройство содержит бесконтактный датчик 1 импульсов, установленный на кронблоке талевой систекы буровбй установки, Бесконтак ный датчик 1 импульсов ЧеЬез дискрикинатор 2 на гравления вращения, ключатель 3 спуск-подъем и управ ляемой ключ 4 соединен со входом пе ресчетного, устройства 5.И Электромеханическим счетчиком глубины и входа мй трех цифроаналоговых преобразователей ба, 6в, и бс с реверсивными счетчиками . К управляющим входам ключа 4 подсоединены выходы датчика 7 Ъёса и де шифратора реверсивного счетчика 8, Выходы цифроаналоговых преобразователей ба, бв, бс соединены d срответ ствующими входами бадансйых Мбдулято ров 9а, 9в, и 9с, вторые BxojHtfcJ которых соединены с источником п4Ьёменно го тока, от которого производ й Ся питание обмотки возбуждения сельсинПрИеЬ«:ИКа 10. ,./.; -ii . Шлходы баладсных модуляторов 9а, 9в и 9с соединены с соответствующими входами усилителей мощности На, 11в и 11с, Вторичные обмотки выходных трансформаторов усилителей мощности На, 11в и 11с соединены с фаЗЙЬМИ;.; обмотками сельсин-приемника 10, Кноп ка 12 сдвиг фаз соединена сЪ вхо даки установка нуля реверсиййых счетчиков цифроаналоговых преоб| 4зователей ба, бв и бс, .Система работает следующим об)а.,ЗОМ,-. ;.-. - ;:- : --: . При перемещении крУжа талевой сис темы буровой установки на выходе дат чика 1 импульсов образуются HMriyJiiiCbi число которялх пропорционально пу%й, пройденному крюком. Эти импульсы по. даются на дискриминатор 2 направ31ёни вращения, ас его иахЪДа - черей Йереключатель 3 спуск-подъем на управляемой ключ 4,уК управляющий входам ключа 4 подключены выходл ДЬт чика.7 веса и Даийфратора ревёрсЙУйо го счетчика 8, счетные входы котврого соединены с выходами спуск и ,подъем дискриминатора 2 напрЙйЯе ния вращения. Датчик 7 веса отпирает ключ 4 только в том случае, когда крюк талевой системы нагружён; Дешифратор реверсивного счетчй а 8 дает разрешающий сигнал только и том случае, когда дешифратор й6к|1§Ь1вает, что счетчйк не содержит ни b)iного импульса,--е ; Таким образом, импульсы, появЛ)«ощиеся. при циклических перемещени й Т оЗГбнйы бурилЪных xpyiS, ftanpHMetrf при освобождении колонны из KJ|HHie роторного ствола в процессе cnyd|l ,не регистрируются. С выхода

747988 могр ключа 4 импульсы поступают на вход пересчетного устройства 5 с электромеханическим счетчиком, с выхода пересчетного устройства 1«ютки глубины могут подаваться на геофизический регистратор, , Импульсы с йлхода управляемого ключа 4 подаются на схему преобразователя последовательности электри{чесКих импульсов в механическое переглещёние носителя информации геофизического регистратора, где импульсы; попадают на входа трех функциональных цифроаналоговых преобразователей ба, бв и бс с реверсивными счетчиками, коэффициент пересчета которых обеспечивает принятое.при геофизических измерениях соотношение между путём, пройдбнныМ: колонной бурильных труб, и числом оборотов сельсин-приемника 10 геофизического регистратора. На выходах цифроаналоговых преобразователей б а, бв и бс образуется ; ступенчатое напряжение с синусоидальной огибающей. Частота напряжения равна отношению частоты следования, импульсов, поступающих с .датчика J., к коэффициенту пересчета реверсивйого счетчика. Кнопка 12 сдвигает по фазе на 120 выходное нащ яжение каждого цифроаналоговогЪ преобразовате ля. Выход каждогб цифроаналогового преобразователя соединен с соответствующим) входом балансных модуляторов 9а, 9в и 9с, на другие входы которых подается переменное напряжение сети, синфазное с напряжением питания обмотки возбуждения сельсин-приемника 10, Напряжение с выходов балансныхмодуляторов 9а, 9в, и 9с, усиленное усилителями мощности На, Ив и 11с, подается на фазные обмотки сельсинприемника 10 Г1еофизического регистратора, Выполнение is предложенной системе преобразователя последовательностей эЯектри«1еских импульсов в механическое перемещение носителя информации геофйзичёского регистратора в виде трёх цифрЬанадогОЁЫх преобразователей U {)ёверсивными счётчикаьм, соёдиненйых через балансные модуляторы и усилители мощности с фазными обмотками еёльсин-приемника, подключение рейерсИвиых.счетчико.в к пересзчетному устройству, а балансных модуляторов к источнику переменного Напряжения,синфаэнд5гс5 с направлением обмотки возб уждёййя сельский-приемник а позволяет изготовить схему почти целиком На интегрёлЁНых микросхемах, что позволяет обеспечить повышение точности измерений, увеличивает йадежность устрдйС;Тва и упрйщает эксплуатацию. .ч/-Форму.ла Изобретения . Устройс твр для фиксации перемещений снаряд а в с.квгйсине, содержащее

импульсный датчик пути ролика кронблока буровой, дискриминатор направления вращения, переключатель спускподъем, датчик веса бурового инструмента с угфавляеилм им ключом,jaeверсивный счетчик, счетчик глубины скважины и электромеханический диаграмный геофизический региртратор, о т лич а1дцийс я тем, что, с целью повьаления точности регистрации за счет синхронизации перемещений скважинного снаряда и носителя информации регистратора, оно снабжено преобразователем последовательности электрических импульсов в механическое Иеремещёние носителя информации геофизического регистратора, выполHeHHt N; в виде трех цифро-аналоговых преобразователей, реверсивного счетчика, трех балансных модуляторов с усилителями мощности и сельсина привода, фазные обмотки которого соеди-. нены свыходами усилителей мощности, входы -которых связаны с выходами цифро-аналоговых преобразователей через модуляторы, причем на вторые входл юдyлятopoв подключено синфазное питание, а на вторые входы цифро-аналоговых преобразователей - питание, сдвинутое на 120° по фазе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 38664668, кл, .73/151, опублик, 1975.

2.Штеренгарц Е, М., Нестеренко Н, Г, и Антоненко В. И.Аппаратура

промежуточной магнитной записи сигналов акустического каротгсжаУси. Геофизическгт аппаратура . Л., вып,46, Недра, 1971, с. 109-115. . 3. Патент США 3.643.504. кл. 73/1515, опублик. 1972 (прототип).