Способ определения перемещения бурильной колонны

(511 4 Е 21 В 47 04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт горного дела цветнойметаллургии(56) Авторское свидетельство СССРУ 1199912, кл, Е 21 В 44/00, 1983.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯБУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ(57) Изобретение относится к бурениюскважин и предназначено для оптимизации управления процессом бурения,Цель - повьппение точности определения перемещения бурильной колонны Изобретение относится к способам определения перемещения бурильной колонны при бурении станками с гидравлическим канатно-полиспастным механизмом подачи и предназначенодля оптимизации управления процессомбурения,Целью изобретения является повьппение точности определения перемещениябурильной колонны при бурении станками с гидравлическим механизмом подачи тягового каната.На чертеже представлена принципиальная кинематическая схема гидравлического канатно-полиспастного механизма подачи бурового станка, с помощью которого реализуется способ,801506096 А 1 2при бурении станками с гидравлическим механизмом подачи тягового каната, Для этого измеряют объем рабочей жидкости, поступающей в гидравлический механизм подачи, по которому определяют длину каната, Предварительно определяют упругую деформацию тягового каната при фиксированных значениях давления рабочей жидкости в гидравлическом механизме подачи. В процессе бурения измеряют текущее значение давления рабочей жидкости в гидравлическом механизме подачи. По этому давлению определяют текущее значение величины упругой деформации каната с учетом предварительно определенной упругой деформации, Т,о. при осуществлении данного способа исключается погрешность измерения, 1 ил. В напорной магистрали 1 гидравлического механизма 2 подачи установлены датчики 3 и 4 расхода и давлениярабочей жидкости. В качестве датчиков могут быть использованы, например,серийно выпускаемые аналоговые датчики.При подаче рабочей жидкости впоршневую полость гидроцилиндра 2происходит выдвижение его штока ичерез систему каната 5 и блоков 6,образующих полиспаст кратностью и,осуществляется подача на забой бурового снаряда 7,Перемещение Н, бурового снаряда 7без учета упругой деформации тягового каната 5 в любой момент времениь процесса бурения определяется ходом Ь поршня гидравлического механизма 2 подачи и кратностью полиспаста и , Величина хода поршня заквисит от его диаметра Й и объема рабочей жидкости, поступающей в поршневую полость гидроцилиндра за время от начала бурения ио текущего момента времени о 1 О 15 20 25 4 и Ь =ик --- х к и к гядаНохг 161,огде ойдо - объем рабочей жидкости,поступившей в поршневуюполость гидроцилицдрического механизма подачи за время от О долтекущее значение расхода жидкости, регистрируемое датчиком 3,Аналоговый сигнал с выхода датчика 3, пропорциональный текущему значению р схода с 1 жидкости, поступаетна интегрирующее устройство Я, с выхода которого сигнал, пропорциональный Н, поступает на суммирующее уст-,ройство 9, при этом величина4 30и - представляет собой масштаб 9 о.ный коэффициент, Для того, чтобыскомпенсировать ошибку в определении перемещения бурильной колонныза счет упругой деформации каната,свыхода датчика 4 давления снимаетсяаналоговый сигнал, пропорциональныйтекущему значению давления рабочейжидкости в поршневой полости гидравлического механизма 2 подачи,поступающий на функциональный преобразователь 10, в котором хранится банктарировочных характеристик упругихдеформаций тягового каната в зависимости от давления Р в гидроцилиндре. 45В функциональном преобразователе 1 Овходной сигнал, пропорциональный давлению Р, преобразуется по тарировочной характеристике в выходной сигнал,пропорциональный упругой деформациитягового каната1. Выходной сигналс функционального преобразователя1 О со знаком "- поступает на суммирующее устройство 9, с выхода которого снимается сигнал, пропорцио-нальный текущему значению перемещеция бурильной колонны в момент времениТлрировочные характеристики, покоторым предварительно определяютупругую деформацию тягового каната,снимаются с определенным шагом длявсего диапазона изменения давлениярабочей жидкости, при этом каждаятарировочная характеристика соответствует определенному периоду эксплуатации тягового каната от момента егонлвески (новый клнлт) до его замены, т,е. при фцксировлнньгх значенияхдавления рабочей жидкости в гидравлическом механизме подачиТаким образом, при осуществлениипредлагаемого способа определения перемещения бурильной колонны при бурении станками с гидравлическим канатно-полисплстцым механизмом подачи исключается погрешность измерения,которая имеет место в способах, основанных на использовании на жесткой(например, фрикционной) связи между регистрирующими датчиками и тяговым канатом,формула изобретенияСпособ определения перемещения бурильной колонны, включающий измерение длины тягового каната с последующим вычитанием из нее величины упругой деформации тягового каната с учетом масштабного коэффициента,о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения перемещения бурильной колонны при бурении станками с гидравлическим механизмом подачи тягового каната, измеряют объем рабочей кидкости, поступающей в гидравлический механизм подачи, по которому определяют длину тягового каната, предварительно определяют упругую деформацию тягового каната при фиксированных значениях давления рабочей жидкости в гидравлическом механизме подачи, в процессе бурения измеряют текущее значение давления рабочей жидкости в гидравлическом механизме подачи, по которому определяют текущее значение величины упругой деформации тягового каната с учетом предварительно определенной упругой пеформлции,Редактор Г. Волкова Заказ 5402/33 Тираж 514 ПодписноеВЪИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4(5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101