Номер патента: 1213495

Авторы: Наугольных, Хабибуллин

Есть еще 3 страницы.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ОПИСАНИ Н АВТОРСКОМУ БРЕТ ИдЕТЕЛЬСТВУ а Трудонение аже-,и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Производственное ; орденвого Красного Знамени объеди(57) Изобретение относится. к тренрам операторов буровых установок ..,801213495 позволяет расширить дидактические возможности тренажера для повышения качества обучения буровиков, Обучаемый с помощьв органов ручного управления имитирует реальные процессы, происходящие в буровой установке, Моделированием работы привода спуска- подъема бурильной колонны в скважине с учетом всех факторов, сопутствую" щих нормальной работе буровой уста. - новки, и сравниванием действия оператора с эталонным при помощи тренажера достигается целенаправленное развитие профессиональных навыков буровиков, Ход учебного процесса с отображается на соответствуницих табло, 3 з,п.ф.-лы,4 ил,.1213495 18 иг.1 ные элементывыходы которых подключены к вторым входам ключей соответствующих цепочек, входы пороговыхэлементов являются первым входомблока, а входы нелинейных элементов -вторым выходом блока,4. Тренажер по п,1, о т л и ч аю ш и й с я тем, что в нем блок определения нагрузки на крюке содержит последовательно включенные инвертор, первый ключ и сумматор, выходкоторого является выходом блока, ивторой ключ, выход которого соединенс вторым входом сумматора, третийвход которого является первым входомблока, вход инвертора и первый входвторого ключа - вторым входом блока, О а вторые входы первого и второго клю.чей - третьим входом блока.1 1Изобретение относится к тренажерам для обучения пользованием рабочим инструментом и может быть использовано для обучения навыкам управления буровой установки припроведении спуско-подъемных операций,Цель изобретения - расширение дидактических возможностей тренажера сповышением качества обучения буровиков,На фиг,1 представлена структуратренажера; на фиг. 2 - 4 структураблоков,Тренажер содержит блок 1 нелинейных элементов, пульт 2 оператора,блок 3 моделирования приводов, делитель 4 напряжения, имитатор 5 колебательных движений, блок 6 отображения учебной информаций, блок 7 сравнения, блок 8 задания эталонов, сумматор 9, блок О элементов ИЛИ, блок11 дифференцирования, блок 12 определения нагрузки на крюке, блок 13моделирования скважины, блок 14 ими-.тации бурильной колонны.Пчльт 2 содержит датчик 15 кранабарабана, соединенный с краном 16барабана, датчик 7 перекидной руч-.ки, соединенный с перекидной ручкой18, маховик 19 контроллера, датчик20 рукоятки ручного тормоза, соединенный с рукояткой 21 ручного тормо-.за и узел 22 моделирования нневмо"системы тормоза, соединенный посредством датчика 23 пневматической ручки с пневматической ручкой 24.В качестве крана 16 барабана,перекидной ручки 18, маховика 19контроллера, рукоятки 21 ручного тормоза, пневматической ручки 24 принимаются соответствующие органы ре"ального пульта управления буровойустановкой. Блок 8 формирует два сигнала,один иэ которых соответствует положению ротора - ограничению хода бурильной колонны снизу, а другой -положению противозатаскивателя -ограничению хода бурильной колоннысверху.Блок 8 может быть реализован спомощью двух одноконтактиых потевциометрических датчиков,Блок 3 содержит узел 25 моделирования электродвигателя, узел 26 моделирования редуктора, узел 27 мо 23495 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 делирования муфты и узел 28 моделирования барабана.Делитель 4 по сигналу, пропорци"ональному углу поворота барабана,формирует на выходе сигнал, пропорциональный перемещению талевогоблока,В качестве делителя 4 может бытьпринят решающий усилитель.Имитатор 5 по сигналу, поступающему на его вход с целителя 4, формирует сигнал, пропорциональный высоте подъема талевого блока,Блок 14 по сигналу, поступающемус выхода имитатора 5, и сигналу, поступающему с выхода пульса 2, формирует на выходе сигнал, пропорциональный длине бурильной колонны.Блок 14 может быть реализован с помощью устройства, структурная схемакоторого приведена на фиг. 2, Блок14 состоит из ключа 29, элемента 30памяти, ключа 31 и инвертора 32,Инвертор 32 меняет на противоположный знак сигнал, поступающий свыхода имитатора 5, пропорциональновысоте подъема талевого блока.Ключ 29 по сигналу, поступающемус выхода маховика 19 и свответствующему подъему бурильной колонны, исигналу, поступающему с выхода имитатора 5 и пропорциональному высотеподъема талевого блока, формируетна выходе сигнал, пропорциональныйуменьшению длины бурильной колонны.Ключ, 31 по сигналу, поступающемус выхода маховика 19 и соответствующему спуску бурильной колонны, исигналу, поступающему с выхода инвертора 32, Формирует на выходе сиг"нал, пропорциональный увеличениюдлины бурильной колоннны. Элемент 30по сигналу, поступающему с выхода29 и пропорциональному уменьшениюдлины бурильной колонны, и сигналу,поступающему с выхода ключа 31 и про"порциональному увеличению длины бурильной колонны, формирует сигнал,пропорциональный длине бурильнойколонны с учетом начальной длины. бурильной колонны, заданной инструктором установкой начальных условийэлемента 30.Блок 11 по сигналу, поступающемус выхода имитатора 5 и пропорциональному.высоте подъема талевогоблока, Формирует на выходе сигнал,пропорциональный действительномузначению скорости перемещения бурильной колонны, Блок 11 дифференцирования может быть реализован спомощью дифференцирующего усилителяпостоянного тока,Блок 1 по сигналу, поступающемус выхода блока 14 и пропорциональному длине бурильной колонны, фор"мирует на одном выходе сигнал, про порциональный заданному значениюскорости на данном участке скважины,.а на другом выходе - сигнал, пропорциональный весу бурильной колонны,Блок 1 может быть представлен функциональными преобразователями 33и 34,Функциональные преобразователи 33и 34 по сигналам, поступающим на ихвходы с выхода блока 14 и пропорциональным длине бурильной колонны,формирует на своих выходах сигнал,пропорциональный весу бурильной кот.лонны, и сигнал, пропорциональныйзаданному значению скорости перемещения бурильной колонны на данномучастке скважины соответственно,Функциональные преобразователи 33и 34 реализуются на базе нелинейногофункционального преобразователя,Блок 7.содержит элементы 35 и 36сравнения.Элемент 36 сравнивает сигнал,поступающий на один вход с функционального преобразователя 34 и пропорциональный заданному значениюскорости перемещения бурильной колонны иа данном участке скважины, с сигналом, поступающим с выхода блока 11 и пропорциональным действительному значению скорости перемещения бурильной колонны. При отклоненни действительного значения скорости перемещения бурильной колонныот заданного значения скорости ееперемещения элемент 36 формирует навыходе сигнале соответствующий отклонению действительного значения скоро".сти перемещения бурильной колонны отзаданного значения,Элементы 35 н 36 могут быть реализованы с помощью схем, отрабатывающиххарактеристику с тремя устойчивымисостояниямиБлок 6 служит для информации обучающегося и инструктора по сигналу,.поступающему с выхода блока 14 ипропорциональному длине бурильнойколонны, - о длине бурильной колон" ны по сигналам, поступающим с вы,/хода блока 8 и;соответствующим положениям ротора противозатаскивателя, - о положении ограничителей хода5 бурильной колонны снизу и сверху;по сигналу, поступающему с выходаимитатора 5 и пропорциональному высоте подъема талевого блока, - о текущем положении талевого блока и дей 10ствительном значении скорости перемещения бурильной колонны; по сигналу, поступающему с выхода блока 7и соответствующему отклонению действительного значения скорости перемещения бурильной колонны ее заданного значения, - о произошедшей ошибке (нарушении скоростного режима про-,ведения спускоподъемной операции),по сигналу, поступающему с выхода20 блока 7 и соответствующему совпаде-.нию положения талевого блока с.положениями ограничителей его хода,о произошедшей ошибке неточном останове бурильной колонны),25 Блок 13 по сигналу, поступающемус выхода блока 1 и пропорциональномувесу бурильной колонны,: и сигналу,поступающему с выхода блока 14 и пропорциональному длине бурильной ко 30 лонны, формирует навыходе сигнал,пропорциональный силе, воздействующей на бурильную колонну в скважине,Блок 13 1 фиг.З состоит из пороговых элементов 37 - 39, ключей 4042, нелинейных элементов 43. - 45 исумматора 46,Количество элементов 37 - 39 и43 - 45 и ключей 40 - 42.определяет. ся разновидностью профиля скважины.40 В рассматриваемом примере принят профиль скважины, состоящий иэ верти"кального участка, участка наборамаксимально необходимого угла наклона скважины и участка естественного снижения угла наклона скважины.Так как принятый профиль состоит нзтрех участков, то количество элементов 37 - 39 и 43 - 45 и ключей 40 -42 равно соответственно трем,50 Элементы 37 - 39 по сигналу, поступающему на их входы с выхода элемента 30, входящего в состав блока,14, формируют на выходах сигналы принахождении бурильной колонны в вер 55 тикальном участке скважины, участкенабора максимально необходимого угланаклона скважины и участке естественного снижения угла наклона сква 1213495жины соответственно с учетом протяженности каждого участка скважины,задаваемых инструктором установкойпорогов срабатываний - начальных ус.ловий элементов 37 - 39.Пороговые элементы 37 - 39 реализуются с помощью схемы, отрабатывающей характеристику с тремя устойчивыми состояниями.Элементы 43 - 45 по сигналу, поступающему на их входы с выхода элемента 33 и пропорциональному весубурильной колонны, формируют на своихвыходах сигналы, пропорциональныесилам, воздействующим на бурильнуюколонну на вертикальном участке скважины, участке набора максимально необходимого угла наклона скважины иучастке естественного снижения угланаклона скважины соответственно сучетом для каждого участка коэффициента трения металла о породу, радиуса искривления скважины, угловнаклона скважины в начале и концеучастка, задаваемых инструктором установкой начальных условий элементов 43 - 45,Элементы 43 - 45 реализуются с помощью нелинейного функциональногопреобразователя,Ключи 40 - 42 по сигналам, поступающим,на их одни входы с выходовэлементов 47 - 49 соответственнопри нахождении бурильной колонны ввертикальном участке скважины, участке набора максимально необходимогоугла наклона скважины и участке естественного снижения угла наклонаскважины, и сигналам, поступающим наих другие входы с выходов элементов43 - 45 соответственно и пропорциональным силам, воздействующим на бурильную колонну на указанных участках скважиныформируют на своих выходах сигналы, пропорциональные силам, воздействующим на бурильнуюколонну при .нахождении бурильной колонны на данных участках скважины,Сумматор 46 по сигналам, поступающим на соответствующие входы с выходов ключей 40.- 42, Формирует навыходе сигнал, пропорциональный силе,воздействующей на бурильную колоннув скважине.Сумматор 46 может быть реализованна базе суммирующего операционногоусилителя постоянного тока,Блок 12 по сигналу, поступающемуна один вход с вьмода блока 1 и пропорциональному весу бурильной колонны, сигналу, поступающему на другой5 вход с выхода пульта 2 и соответствующему направлению перемещения буриль.ной колонны, и сигналу,поступающему натретий вход с выхода блока 13, формирует на выходе сигнал, пропорци"1 О ональный величине нагрузки на крюкеталевого блока,Блок 12 может быть реализован спомощью схемы, которая приведена нафиг,4,15 Один вход ключа 47 соединен с выходом маховика 19, другой вход - свыходом инвертора 48, а выход - содним входом сумматора 49, другойвход которого соединен с выходом20 сумматора 46, а третий вход - с выходом ключа 50, один вход которогосоединен с выходом маховика 19, адругой вход - с входом инвертора 48и с выходом элемента ЗЗ,25 Инвертор 48 изменяет на противоположный знак сигнала, поступающегос выхода элемента ЗЗ и пропорционМпьного весу бурильной колонны.Инвертор 48 может быть реализован30 с помощью операционного усилителяпостоянного тока,Ключ 47 по сигналу, поступающемуна один вход с выхода маховика 19 исоответствующему спуску бурильной35 колонны и по сигналу с измененнымна противоположный знак,:., поступающему на другой вход с инвертора 48,и пропорциональному весу бурильнойколонны, Формирует на выходе сигнал,40 пропорциональный составляющей силытяжести, воздействующей на крюк талевого блока при спуске бурильнойколонныКлюч 50 по сигналу, поступающему45 на один вход с выхода маховика 19и соответствующему подъему бурильной колонны, и по сигналу, поступаю-,щему на другой вход с выхода элемента33 и пропорциональному весу бурильной колонны, формирует на выходесигнал, пропорциональный составляющей силы тяжести, воздействующей накрюк талевого блока при подъеме бурильной колонны.55 Сумматор,49 по сигналу, поступающему на один вход с выхода ключа. 47и пропорциональному составляющейсилы тяжести, воздействующей на крюкталевого блока при спуске бурильной 17, 23,равны нулю, а на выходе датколонны, сигналу, поступающему на чика 20 напряжение максимально,другой вход с сумматора 46 и пропор- В соответствии с этим напряжениециональному силе, воздействующей нана выходе блока 10 максимально набурильную колонну в скважине, и сиг- выходе узла 25, входяшего в составналу, поступающему на третий вход с блока 3 и, следовательно, на выховыхода ключа 50 и пропорциональному де блока 3 и выходе имитатора 5 напсоставляюшей силы тяжести,.воздейст- ряжения равны нулю, а на выходе бловующей на крюк талевого блока при 10 ка 14 величина напряжения соответсттподъеме бурильной колонны, формирует вует заданной длине бурильной кона выходе сигнал, пропорциональный лонны,величине нагрузки на крюке талевого . При включенном тренажере блок 6.блока, Сумматор 49 реализуется ьа информирует обучающегося по сигналу,базе суммирующего операционного уси" 5 поступающему с выхода блока 14 и пролителя постоянного тока. порциональному длине бурильной колонБлок 1 О.по сигналу, поступающемуны, - о заданной длине бурильной кона один вход с рукоятки 21 и пропор- лонны; по сигналам, поступающим сциональному тормозному усилию, зада- выхода блока 8 и соответствующимваемому обучающимся с помощью руч положениям ротора и противоэатаскиного тормоза, и по сигналу, ноступа- вателя, - о.положении ограничителейющему.на другой вход с пневматичес- хода бурильной. колонны снизу и сверкой ручки 24 и.пропорциональному тор- ху; по сигналу, поступакеему с выхомозному усилию, передаваемому обучаю- , да имитатора 5 и пропорциональномущимся с помощью пневмосистемы, фор" 2 высоте подъема талевого блока, - омирует на выходе сигнал, пропорцио- нижнем исходном положении талевогональный тормозному усилию. блока,Сумматор 9 по сигналу, поступаю- Элемент по сигналу, поступающемущему с выхода блока 12 и пропорцио- с выхода элемента 30 и пропорциональному величине нагрузки на крюке 30 нальному заданной длине колонне бу,талевого блока и сигналу,поступающему рильной колонны, формирует на выс блока 10 и пропорциональному тормоз- ходе сигнал, пропорциональный .весуному усилию, формирует на выходе бурильной колонны,сигнал, пропорциональный усилию соп- Блок 13 по сигналу, поступающемуротивления перемещению бурильной 35 с выхода блока 1 и пропорциональномколоннывесу бурильной колонны,и сигналу,Тренажер работает следующим обра- поступающему с выхода блока 14 и про-зом, порциональному заданной длине буриль-"Перед включением тренажера кран . ной колонны, формирует на выходе сиг 16, ручку 18, маховик 19, рукоятку 40 ,нал,прбпорциональный силе,воздейст 21, ручку 24, входящие в состав пуль вуюшей на бурильную колонну в сква-;та 2,.устанавливают в исходное поло" ,жинежение, характеризующее исходное сос-тояние тренажера, Кроме того, инст- Так как в рассмот. ак как в рассмотренном примереруктор производственного обучения . 4 бурильная колонна находится в двухустановкой начальных условий элемен"; верхних участках скважикы - вертита ЗО задает начальную длину буриль- . кальном участке и участке набораной.колонны, элемента 34 - тахограмму максимально необходимого угла накперемещения бурильной колонны в лонаскважины, то формироваиие сиг 43 44 45скважине, а элементов 37, 38, 39 и эо нала пропорционального, входящих в состав блока . действующей на бурильную колонну в.13 параметры каждого участка сква-, скважине, происходит следующим обжины протяженность, коэффициентыРазом,трения металла о породу, радиусы . Пороговые элементы 37 и 38.по сигискривления скважины, угли наклона 5 налу, поступающему с выхода элеменПскважины в начале и конце участка), та 30 формируют на выходах снгналыри исходном состоянии тренажера;" при нахождении бурильной колонны внапряжения на выходах датчиков 13, вертикальном участке скважины и фча-.стке набора максимально необходимо" го для наклона скважины соответственно с учетом протяженности каждогоучастка скважины, заданных инструктором установкой порогов срабаты- .ваний - начальных условий пороговыхэлементов 37 и 38,Элементы 43 и 44 по сигналу, поступающему с выхода элемента 33 ипропорциональному весу бурильной колонны, формируют иа своих выходахсигналы, пропорциональные силам,воздействующим на бурильную колонну на вертикальном участке скважиныи участке набора максимально необходимого угла наклона скважины соответственно с учетом для каждого уча-.стка коэффициента трения металла опороду, радиуса искривления скважины, углов наклона скважины в началеи конце .участка, заданных инструкто-,ром установкой начальных условийэлементов 43 и 44,2Ключи 40 и 41.по сигналам, поступающим с выходов пороговых элементов 37 и 38 соответственно, при нахождении бурильной колонны в вертикальном участке скважины и участкенабора максимаЛьно необходнмоге угланаклона скважины соответственно, ипо сигналам, поступающим с выходовэлементов 43 и 44 соответственно,пропорциональным силам, воздействующим на бурильную колонну на вер- З 5тикальном участке скважины и участке набора максимально необходимогоугла наклона скважины соответственно,Формируют на своих выходах сигналы,пропорциональные силам, воздействую- фщим на бурильную колонну при нахождении бурильной колонны в вертикальномучастве скважины,и участке наборамаксимально необходимого угла наклона скважины соответственно,45Сумматор 46 по сигналам, поступающим с выходов ключей 40 и 41 и пропорциональным силам, воздействующимна бурильную колонну при нахождениябурильной колонны в вертикальном 50участке скважины и участке наборамаксимально необходимого угла наклона скважины соответственно, формирует на выходе сигнал, пропорциональный силе, воздействующей на 55бурильную колонну в скважине.Для отработки навыков подъемабурильной колонны обучающийся устанавливает в соответствующее положение ручку 18 и включает кран 16,передвигая рукоятку с положения"Выключено" на "Тихий" до упора, Привоздействии обучающего на кран 16сигнал на выходе датчика 15 изменяется пропорционально перемещениюкрана 16. Поэтому, при установкекрана 16 в крайнее до упора положение сигнал на выходе датчика 15принимает свое наибольшее значениеи, поступая на вход узла 27 входя-щего в состав блока 3, имитирует полное включение муфты.Далее обучающийся плавно вращаетмаховик 9, имитируя включение электродвигателя буровой установки,Блок 12 по сигналу, поступающемус выхода блока 1 и пропорциональномувесу бурильной колонны, сигналу,поступающему с выхода пульта 2 и соответствующему подъему бурильной колонны, и сигналу, поступающему с выхода блока 13 и пропорциональномусиле, воздействующей на бурильнуюколонну в скважине, формирует на выходе сигнал, пропорциональный величине нагрузки на крюке тахГевого блока,При этом ключ 50 по сигналу поступающему с выхода маховика 19 и соответствующему подъему бурильнойколонны, и по сигналу, поступающемус выхода элемента 33 и пропорциональ"ному весу бурильной колонны, формирует на выходе сигнал, пропорциональный составляющей силы тяжести, воздействующей на крюк талевого блокапри подъеме бурильной колонны.Сумматор 49 по сигналу, поступающему с сумматора 46, входящего всостав блока 13 и пропорциональномусиле, воздействующей на бурильнуюколонну в скважине, и сигналу, поступающему с выхода ключа 50 и пропорциональному составляющей силытяжести, .воздействующей на крюкталевого блока при подъеме бурильнойколонны формирует на выходе сигнал,пропорциональный величине нагрузкина крюке талевого блока.При воздействии обучающегося намаховик 19 узел 25 по сигналу, поступающему с маховика 19 и пропор"циональному задаваемой обучающимсяскорости вращения электродвигателя,и сигналу, поступающему с выхода сумматора 49 и пропорциональному величине нагрузке на крюке, Формирует на выходе сигнал, пропорциональный ско; рости вращения вала электродвигателя,При воздействии обучающегося на ручку 18 узел 26 по сигналу, поступающему с датчика 17 и пропорциональному положению перекидной ручки 18, и сигналу, поступающему с выхода .узла 25 и пропорциональному скорости 1 Овращения вала электродвигателя,формирует сигнал, пропорциональныйскорости вращения выходного валаредуктора,Кпя оттормаживания барабана обу 15чающийся поднимает рукоятку 21 илиручку 24.Блок 10 по сигналу, поступаюшемус рукоятки 21 и пропорциональномутормозному усилию задаваемому обуча"ющимся с помощью ручного тормоза,и по сигналу, поступающему с пневматической ручки 24 и пропорциональному тормозному усилию, задаваемому25обучающимся с помощью пневмосистемы,Формирует на выходе сигнал, пропорциональный тормозному усилию.Сумматор 9 по сигналу, поступающему с выхода блока 12 и пропорци"ональному величине нагрузке на крю-.ке талевого блока, и сигналу, поступающему с блока 1 О и пропорциональному тормозному усилию, формируетсигнал, пропорциональный усилию сопротивления перемещению бурильной З 5колонны, Следовательно, при оттормаживания барабана или с помощью рукоятки 21, или с помощью ручки 24 сигнал сумматора 9, пропорциональныйусилию сопротивления перемещению бу Орильной колонны, уменьшается,к, воздействуя на узел 28, увеличивает выходной сигнал блока 3, что.соответствует разгону барабана,по мере оттормаживания. 45 Делитель 4 по сигналу, поступающему с выхода блока 3 и пропорцко" нальному углу поворота барабана, формкруег на выходе сигнал, пропор циональкый перемещению талевого блокааИмитатор 5 по сигналу, поступающему с делителя 4 и пропорциональному перемещению талевого блока, и сигна-,55 лу, поступающему с выхода блока 12 к пропорциональному величине нагрузке ка крюке талевого блока, формирует сигнал, пропорциональный высоте подъема талевого блока,Блок 6 по сигналу, поступающемус выхода имитатора 5 колебательныхдвижений, пропорциональному высотеподъема талевого блока, информируетобучающегося о действительном значении скорости подъема бурильнойколонны,По мере подъема бурильной колонныблок 14 по сигналу, поступающему свыхода имитатора 5 и пропорциональному высоте подъема талевого блока,и сигналу, поступающему с выхода маховика 19 и соответствующему подъему бурильной колонны, формирует навыходе сигнал, пропорциональный.длине бурильной колонне,При этом ключ 29 по сигналу,поступающему с выхода маховика 19 исоответствующему подъему бурильнойколонны, и сигналу, поступающему свыхода имитатора 5 и пропорциональному высоте подъема талевого блока,Формирует на выходе сигнал, пропорциональный уменьшению длины бурильнойколонны,Элемент 30 по сигналу, поступающему с выхода ключа 29 и пропорциональному уменьшению длины бурильнойколонны, Формирует сигнал, пропорциональный длине бурильной колонны,с учетом начальной длины, заданнойинструктором установкой начальныхусловий элемента 30. Блок 6 по сигналу, поступающему свыхода 14 и пропорциональному длине бурильной колонны, информируетобучающегося о изменении длины бурилькой колонны по мере выполненияоперации подъема,Одновременно с этим элемент 34по сигналу, поступающему с выходаэлемента 30 и пропорциональному длине бурильной колонны, Формирует навыходе сигнал, пропорциональный заданному значению скорости перемещениябурильной колонны ка данном участкескважины,Одновременно с этим блок 11 посигналу, поступающему с .выхода имитатора 5, пропорциональному высоте .подъема талевого блока, формирует кавыходе сигнал, пропорциональный дей".ствительному значению скорости перемещения бурильной колонны, 1213495 14Элемент 36 сравнивает сигнал, поступающий с элемента 34 и пропорциональный заданному значению скоростиперемешения бурильной колонны приданной длине бурильной колонны, ссигналом, поступающим с выхода блока 11 и пропорциональным действительному значению скорости перемещения бурильной колонны, При отклоне Онни действительного значения скорости перемещения бурильной колонны отзаданного значения скорости ее перемещения элемент 36 формирует на выходесигнал, соответствуюший отклонению 15действительного значения скоростиперемещения бурильной колонны от заданного значения,Блок б по сигналу, поступающему сэлемента Зб и соответствующему откло- Юнению действительного значения скорости перемещения бурильной колонны отзаданного значения, выдает обучающемуся и инструктору информацию опроизошедшей ошибке - нарушении ско 25ростного .режима проведения спускоподъемной операции,Таким образом, имея информацию отекущей длине бурильной колонны идействительной скорости подъема бу 30рильной колонны, обучающийся имеетвозможность точно соизмерить своиуправляющие воздействия на органыуправления подъемом бурильной колонны с условиями перемещения бурильной колонны в скважине,По мере подъема бурильная колонна выходит из участка набора максимально необходимого угла наклонаскважины,40Тогда пороговый элемент 37 посигналу, поступающему с выхода элемента 30 и пропорциональному длинебурильной колонны, формирует навыходе сигнал при нахождении бу"рильной колонны в вертикальном участке скважины,Элемент 43 по сигналу, поступающему с выхода элемента 33 и пропорциональному весу бурильной колонны,формирует яа выходе сигнал, пропорциональный силам, воздействующим набурильную колонну иа вертикальномучастке скважины,. Ключ 40 по сигналу, поступающему.с выхода порогового элемента 37 принахождении бурильной колонны в вертикальном участке скважины, и сигяалу, поступающему с выхода элемента 43 и пропорциональному силам,воздействуюшйм на бурильную колоннуна вертикальном участке скважины,формирует яа выходе сигнал, пропорциональный силам, воздействующим набурильную колонну при нахождении бу-.рильной колонны в вертикальном участке скважины,Сумматор 46 по сигналу, поступаю-.щему с выхода ключа 40 и пропорциональному силам, воздействующим набурильную колонну при нахождении бурильной колонны в вертикальномучастке скважины, Формирует на выходе сигнал, пропорциональный силе,воздействующей на бурильную колоннув скважине,В связи с изменившимися условиямиперемещения бурильной колонны вскважине обучающийся должен скорректировать свои управляющие воздействияна органы управления буровой установкой,Если действие обучающегося при отработке навыков подъема буровой колонны ошибочны и характеризуются переподъемом бурильной колонны, то вмомент переподъема в элементе 35наступит равенство сигнала, снима-емого с выхода имитатора 5 и пропорционального высоте подъема талевогоблока, с сигналом, снимаемым с выхода блока 8 н пропорциональным положению противозатаскивателя, В этотмомент элемент 35 вырабатывает насвоем выходе сигнал, поступающий вблок б, который выдает обучаюшемусяинформацию о произошедшей ошибке -переподъеме буровой колонны. Такимобразом, имея информацию о текущемположении талевого блока, обучающийсяимеет воэможность точно соизмеритьсвои управляющие воздействия на органы управления подъемом буровойколонны,Для прекращения подъема бурильнойколонны обучающийся воздействует намаховик 19, имитируя выключениеэлектродвигателя буровой установки,и на рукоятку 21 или ручку 24,При отработке навыков спуска бу-.рильной колонныинвертор 32 меняетна протйвоположный знак сигнала,поступающего с выхода имитатора 5 ипропорционального высоте подъематалевого блока,Ключ 31 по сигналу, поступающемус выхода маховика 19 и соответствующему спуску бурильной колонны, исигналу, поступающему с выхода инвертора 32, формирует на выходе сигнал, пропорциональный увеличению длины бурильной колонны,Элемент 30 по, сигналу, поступающему с выхода ключа 31 и пропорциональ Оному увеличению длины бурильной колонны, формирует на выходе сигнал,пропорциональный длине бурильнойколонныОдновременно с этим, инвертор изменяет на противоположный знак сигнала, поступающего на вход с выходаэлемента 33 и пропорционального весубурильной колонны.Дальнейшая работа тренажера аналогична работе тренажера при отработке навыков подъема бурильной колонны.Использование предлагаемого тренажера по сравнению с известными позволяет обучающимся приобрести сложные 25навыки проведения спуско-подъемныхопераций с учетом изменяющихся условий прохождения бурильной колонныскважины,Экономический эффект от использования предлагаемого изобретения может быть получен за счет ускоренияпроцесса обучения и снижения затратна обучение рабочих,.35Формула изобретения 1, Тренажер буровика, содержащий пульт оператора, первый, второй и третий выходы которого соединены 40 соответственно с первьм, вторым и третьим входами блоха моделирования привода, выход которого через делитель напряжения подключен к первому входу имитатора колебательных движе ний, выход которого соединен с первыми входами блока отображения учеб.ной информации и блока сравнения, первый и второй выходы которого подключены соответственно к второму и 50 третьему входам блока отображения учебной информации, а второй входк выходу блока задания эталонов, соединенному с четвертым входом блока отображения учебной информации, 55 блок нелинейных элементов, блок эле" ментов ИЛИ, первый и второй выходы которого соединены соответственно с четвертым и пятым выходами пульта оператора, а выход - с первым входом сумматора, выход которого подключен к четвертому входу блока моделирования привода, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей тренажера, в него введены последовательно включенные блок имитации бурильной колонны блок моделирования скважины и блок определения нагрузки на крюке, выход которого соединен с пятым и шестым входами блока моделирования привода и вторыми входами имитатора колебательных движений и сумматора, и блок дифференцирования, вход которого подключен к выходу имитатора колебательных движений, а выход - к третьему входу блока сравнения, четвертый вход которого соединен с первым выходом блока нелинейных элементов, вход которого подключен к выходу блока имитации бурильной колонны соединенному с пятым входом блока отображения уЧебной инФормации, второй выход блока нелинейных элементов подключен к вторым входам блока моделирования скважины и блока определения нагрузки на крюке, третий вход которого соединен с первым выходом пульта оператора, подключенным к первому входу блока имитации бурильной колонны, второй вход которого соединен с выходом):имитатора колебательных движений,2, Тренажер по п,1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что в нем блок имитации бурильной колонны содержит последовательно соединенные первый ключ и элемент памяти выход которого является выходом блока, и последовательно включенные инвертор и второй ключ, выход которого соеди" нен с вторым входом элемента памяти, первый-вход первого ключа и второй вход второго ключа являются первым входом блока, а вход инвертора и второй вход первого ключа - вторым входом блока.3, Тренажер по п,1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что в нем блок моделирования скважины содержит цепочки из последовательно включенных, пороговых элементов и ключей, выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого является выходом блока, и нелиней

Смотреть

Заявка

3779888, 10.08.1984

ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ПЕРМНЕФТЬ"

НАУГОЛЬНЫХ АНАТОЛИЙ ПЕТРОВИЧ, ХАБИБУЛЛИН РАВМЕР ХАСАНОВИЧ, НАУГОЛЬНЫХ ЕЛЕНА АНАТОЛЬЕВНА

МПК / Метки

МПК: G09B 9/00

Метки: буровика, тренажер

Опубликовано: 23.02.1986

Код ссылки

<a href="https://patents.su/11-1213495-trenazher-burovika.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Тренажер буровика</a>

Похожие патенты