Устройство для определения отработки долота Советский патент 1981 года по МПК E21B44/00 E21B12/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТРАБОТКИ ДОЛОТА

Изобретение относится к силовой измерительной технике и может быть использовано для определения эффективной отработки изношенного на опоре и вооружению долота при бурении скважин электробурами. Известно устройство для измерения крутящего момента погружного электро двигателя, содержащее датчик активной мощности, квадратор, множительны устройства, сумматор, компенсатор сигнала, пропорционального мощности холостого хода погружного электродвигателя, причем корректирующая цепочка, включакяцая последовательно соединенные квадратор, множительное и делительное устройства, сумматор и параллельно включенное множительное устройство, вход которого соединен с выходом квадратора, а выход с сумматором корректирующей цепочки, подключена ко входу активной мощности, а выход датчика активной мощност и корректирующей цепочки соединены со входом основного суммирующего уст ройства. Выход основного суммирующего устройства соединен со входом компенсатора, вычитающего сигнал холостого хода погружного электродвигателя fl . Однако известное устройство не позволяет точно определить момент подъема долота, т.е. его эффективную отработку, так как не дает информации об износе его по вооружению. Цель изобретения - повышение точности за счет учета износа долота по вооружению. Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее датчик активной мощности, квадратор, компенсатор, сумматор, делитель и два блока умножения, снабжено датчиком механической скорости бурения, индикатором, исполнительным блоком и вторым делителем, при этом выходы датчика механической скорости бурения и первого делителя подключены ко входу второго делителя, выход которого подключен к индикатору и исполнительному блоку, а вход первого делителя соединен с выходом сумма:тора, связанного с компенсатором. На чертеже представлена блок-схема гтредлагаемого устройства. Устройство содержит датчик 1 активной мощности, квадратор 2, блоки 3 и 4 умножения, компенсатор 5, сумматор б, делители 7 и 8, датчик 9 меха-нической скорости бурения,, индикатор /Ю и исполнительный блок 11. Устройство, установленное на по.верхности, работает следующим образом. Напряжение U на выходе датчика 1 активной мощности, подключенного к системе электропитания (не показана) .пропорционально электромагнитной мощности, подводимой к двигателю электробура у устья скважины. На1пряжение U на выходе квадратора 2 пропорционально квадрату фазового тока. В множительных устройствах 3 и 4 производится операция умножения , и и напряжение Uj на выходе блока 3 умножения пропорционально потерям мощности в токоподводе, а напряжение U на выходе бло ка 4 умножения - потерям мощности в двигателе. Выходное напряжение от компенсатора 5 пропорционально поте рям мощности холостого хода. В сумматоре б из напряжения (i вычитаются сигналы, пропорциональные потерям мощностей холостого хода, потерям в токоподводе и двигателе. Напряжен и на выходе сумматора 6, пропорцио нальное мощности на валу погружного электродвигателя, подается на вход .делительного устройства 7, где производится операция деления напряжения Ujj- на сигнал, пропорциональный частоте вращения. Выходное напряжение и делительного устройства 7 пропорционально, моменту на валу дви гателя электробура. Напряжение Ug К М где « - коэффициент пропорциональности, а М - момент на валу погружного электродвигателя, от дат чика момента подается на вход делительного устройства 8. Напряжение п ° . М ® коэффициент пр порциональности, Vv - механическая скорость проходки на выходе датчика 9 механической скорости проходки, подключенного к валу лебедки (не по казано) , подается также на вход делительного устройства В. В делительном устройстве 8 производится операция деления сигнала. пропорционального крутящему моменту на валу, на сигнал, пропорциональный механической скорости проходки, т.е. реализуется алгоритмом ив ICf М К Выходной сигнал от делительного устройства 8 подается-на вход индикатора 10 и исполнительного механизма 11. Этот сигнал определяет момент эффективной отработки, долота и дает команду на подъем изношенного на опоре и вооружению долота с забоя скважины. Предлагаемое устройство позволит повысить точность определения момента подъема изношенного по опоре и вооружению долота в 2 раза при бурении скважин электробурами, и может быть использовано при ведении каротажных работ в геологоразведке, а также в схемах .автоматического управления процессом бурения скважин. Экономический эффект от применения устройства составит 15 тыс.руб. в год. Формула изобретения Устройство для определения отработки долота, содержащее датчик активной мощности, квадратор, компенсатор,сумматор, делитель и два .блока умножения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности за счет износа долота по вооружению, оно снабжено датчиком механической скорости бурения, индикатором, исполнительным блоком и вторым делителем, при этом выходы датчика механической скорости бурения и первого делителя подключены ко входу, второго делителя, выход которого подключен к индикатору и исполнительному блоку, а вход первого делителя соединён с выходом сумматора, связанного с компенсатором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 465568, кл. 6 01 L 3/10, 1973 (прототип),