Механизм двухстрелочного указателя для измерения технологических параметров процесса бурения скважин Советский патент 1980 года по МПК E21B45/00 

(54) МЕХАНИЗМ ДВУХСТРЕЛОЧНОГО УКАЗАТЕЛЯ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА БУРЕНИЯ Изобретение относится к области приборостроения, а именно к указателям технологических параметров процесса бурения, устанавливаемым в пультах контроля процесса бурения. Известны пульты ОКБ-2 и ПКБ-3, используемые в системах наземного контроля параметров процесса бу{)ения, 6 котЪрых установлены верньерные стрелочные- указатели {, Извесгеи двухстрелочный указатель содержащий шкалу, основную и верньерную Ьтрелки, редуктор, сельсин, двигатель и блок шестерен. Величина нагрузки на долото по- этим указателям определяется по верньерной шкале, как разность показаний при взвешивании бурового инструмента до и после установки долота на забой. При этом перед установкой долота на забой, т.е. при взвешенном инструменте, верньерная стрелка может находиться иа любой отметке шкалы, отличной от нуля, и для определения величины нагрузки на долото после установки долота на забой, бурильщику необходимо произвести вычисления в уме, что

СКВАЖИН создает определенные неудобства и увеличивает погрешнсхгть отсчета. Недостатком известного устройства является неудобство и неоперативность отсчета относительного изменения технологического параметра, например, нагрузки на долото. Целью изобретения является ускорение отсчета величины относительного измерения технологического параметра, например, нагрузки на долото. Цель достигается установкой на механизм электромагнита с упором, реле в цепи обмоток сельсина-датчика нагрузки, жесткого закрепления поводка иа оси верньерной стрелки и выполнением водила планетарного редуктора в виде защемленного, диска сцепления, причем ярмо электромагнита н диск сцепления установлены на оси верньерной стрелки. На чертеже схематически изображен механизм двухстрелочного указателя для измерения технологических параметров процесса бурения скважины. Он собран на панели 1. Следящая система для измерения величины параметра состоит из двигателя 2 и сельсина 3, соединенных между собой зубчатой передачей через блок шестерен 4, на ступице которого закреплена основная (медленная) стрелка 5. Блок шестерен 4 посажен свободно на втулКе.на оси 6, на которой закреплена варньерная стрелка 7. Ось 6 установлена на подшипниках в корпусе электромагнита 8 и кинематически связана с блоком шестерен 4 Через блок шестерен 9 и зубчатое колесо 10, закрепленное неподвижно на оси 6. Ось блока шестерен 9 закреплена на водиле 11, (которое выполнено в. виде диска сцепления на оси 6 и заторможено при помощи пружины 12 и -ярма 13, электромагнита 8. С осью 6 при помощи зубчатых колес 14 и Ш связан сульсин Гб, 1соторый служит датчиком сигнала на регистратор или внешний выход. На оси 6 закреплен поводок 17, а ;ярмо 13 имеет специальный упор 18, 19 - реле.

При отключенном элек ромагните 8 водило 11 заторможено и передача движения от основной стрелки 5 (блока шестер)ен) к верньерной осуществляется через двухступенчатый редуктор, образованный блоками шестерен 4 и 9 и „зубчатым колесом 10. Для отсчета величины относительного изменения технологического параметра, например, нагрузки на долото, необходимо подать напряжение на обмотку электромагнита 8, который, притягивая ярмо 13, сжимает пружину 12 и освобождает водило 11 от фрикционного защемления, превращая таким образом обычный варньерный редуктор в планетарный, имеющий дополнительную степень свободы ведомого звена. Это позволяет получить, за счет движения водила вокруг своей оси, движение верньерной стрелки независимо от основной. Одновременно, обмотки сельсина 16 переключаются при по--, мощи реле 19 в режим электродвигателя и сельсин вращает ось 6 с верньерной стрелкой через зубчатые колеса 14 и 15 до тех пор, пока поводок 17 не упрется в упор 18, выдвинутый при притягивании ярма 13 электромагнитом 8. При этом верньерная стрелка установится в нулевое положение. Затем обмотка электромагнита 8 и реле 19 обеспечиваются, при этом пружина 12 через ярмо 13 затормаживает водило И, а обмотки сельсина 16 подключаются к схеме в режим датчика.

При измерении величины параметра верньерная стрелка будет отклоняться влево или вправе от нуля и отсчет изменения

параметра будет вестись по верньерной шкале.

Управление включением электромагнита и реле (установкой верньерной стрелки в нулевое положение) может осуществляться при помощи кнопки, расположенной на рабочем месте оператора (бурильщика).

Данное устройство выгодно отличается от известных тем, что позволяет определять абсолютную величину нагрузки на долото непосредственно по верньерной шкале, а

при использовании механизма указателя для измерения других технологических параметров (давления, момента наироторе, расхода) верньерная стрелка выводится в нулевое положение при достижении технологическим параметром основного значения и по основной щкале будет отсчитываться абсолютное значение его величины, а по верньерной - его относительное изменение. При этом верньерная шкала изготавливается с нулем посредине.

Таким образом, наличие в механизме указателя устройства, автоматически выводящего верньерную стрелку в нулевое положение, значительно повышает удобство пользования и, соответственно, точность и скорость отсчета.

Формула изобретения

Механизм двухстрелочного указателя для измерения технологических параметров процесса бурения скважин, содержащий шкалу, основную и верньерную стрелки, планетарный редуктор, сельсин-датчик нагрузки,двигатель и блок шестерен, отличающийся тем, что, с целью ускорения отсчета величины относительного измерения технологического параметра, например, нагрузки на долото, он снабжен электромагнитом с упором, реле в цепи обмоток сельсина-датчика нагрузки, на оси верньерной стрелки жестко закреплен поводок, а водило

планетарного редуктора выполнено в виде защемляемого диска сцепления, пругчем ярмо электромагнита и диск сцепления установлены на оси верньерной стрелки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Портер Л. Г., Басович В. С. «Приборы наземного контроля процесса бурения. Серия: Техника и технология геологоразведочных работ, организация производства. ВИЭМС, 1971. с. 57.