Устройство для измерения усилий в колонне бурильных труб в процессе бурения

1 ц 470587 Союз Советскик Фоциалистическик Республикаявкис присоединение ударствеиный комитет 3) Приоритет Совета Мииистров СС Опубликовано 15.05.75 юллетень18 3) УДК 622,24.082(088.8) делам изооретеиий и открытий Дата опубликования описания 20.08.75. П. Любарский и Н, Н, Леб 71) Заявитель Куйбышевский государственный научно-исследовательский инститнефтяной промышленности УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ В КОЛОНН БУРИЛЬНЫХ ТРУБ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ редназначено щих усилий в ессе бурения дулпровапных коле. жсния 5, усилителя пих частот 7, и глуливается наземная тоящая пз полосоводетектора 10, наземсчетно-решающего ь 12, 13,14,15 и 16. пн, деиствующпх на и изгибающих усидуктивных преобрат изменение пх нпеобразователп 2 подсонтур генератора 4, нснием усилий мельпого сигнала. Мосигнал усиливается тастся по линии свя. Предлагаемое устройство идля измерения осевых и изгибаюколонне бурильных труб в процнефтяных и газовых скважин,Известно устройство для измерения осевых усилий в колонне бурильных труб в процессе бурения, содержащее упругий элемент, индуктивные преобразователи, расположенные по периферии цилиндра упругого элемента под углом 120 один относительного другого, генератор, усилители, фильтры, блок питания, частотный генератор.Предлагаемое устройство отличается тем, что обмотки индуктивных преобразователей соединены по схеме звезда и подключены к генератору через глубинный переключатель, а выход частотного детектора через наземный переключатель подключен к счетно-решающему блоку. Это обеспечивает одновременное измерение осевых и изгибающих моментов.На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.Забойный датчик содержит упругий элемент 1, три индуктивных преобразователя малых перемещений 2, расположенных в плоскости, перпендикулярной к осипо периферии цилиндра упругого элемента под углом 120 один относительно другого, обмотки которых соединены по схеме звезда, глубинный переключатель 3, электронную схему, состоящую из генератора частотно-мобаний 4, усилителя напрямощности 6, фильтра верхбинного блока питания 8.На поверхности устанавприемная аппаратура, сосго фильтра 9, частотногоного переключателя 11блока, состоящего из узло10 В зависимости от величупругий элемент осевыхлий, меняется зазор в инзователях 2, что вызываедуктивностп, а так как пр15 ключаются поочередно,вто в соответствии с изменяется и частота измеритсдулпрованный по частотев усилителях 5 и 6 и пере.20 зи на поверхность. В наземной приемной аппаратуре послеприсоединительного фильтра 9, служащего для разделения частоты измерительного сиг нала и тока промышленной частоты, сигналпоступает на вход частотного детектора 10, на выходе которого создается напряжение, пропорциональное измерительному сигналу.Частотный детектор 10 имеет характерпсти ку, которая,по знаку выходного напряжениярректор А. Николаева ставитель А. Назаретова юри дактор ираж 648 Изд. ЛЪ 146 ИИПИ Заказ 1997/9 писное ипография, пр. Сапунова, 2 позволяет определять работает упругий элемент 1 на сжатие или растяжение,Для определения величины осевого усилия в узле 12 счетно-решающего блока производится суммирование сигналов х х 2 и хз, полученных с преобразователей. На выходе узла 12 имеем величину х, , пропорциональную осевому усилию. Определяя осевую нагрузку суммированием на поверхности, исключаем погрешность, обусловленную не идентичностью преобразователей, так как система градуируется предварительно по каждому каналу. В узлах 13, 14 и 15 счетно-решаю;цего блока производится вычитание из величин хь х хз значения хо . На выходе этихузлов получаем сигналы, соответствующие изгибающим усилиям в точках расположения преобразователей. В узле 16 счетно-решающего блока по ал- горитму определяется значение максимального изгибающего усилия. 5 Предмет изобретения Устройство для измерения усилий в колонне бурильных труб в процессе бурения, содержащее упругий элемент, индуктивные преоб разователи, расположенные по периферии цилиндра упругого элемента под углом 120 один относительно другого, генератор, усилители, фильтры, блок питания, частотный детектор, отличающееся тем, что, с целью 15 обеспечения одновременного измерения осевых и изгибающих усилий, обмотки индуктивных преобразователей соединены по схеме звезда и подключены к генератору через глубинный переключатель, а выход частотно го детсктора через наземный переключательподключен к счетно-решающему блоку.