Устройство для определения сопротивляемости горных пород разрушению в процессе бурения

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Ия К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУпц 45982 Союз Советских Социалистических РеслубликГосударственный клмитеСовета Министров СССРло делам изобретенийи открытийата опубликования описания 30.06,7 2) Авторы изобр тен И. П, Петров и М. А. Саламатов 71) Заявитель Свердловский а Трудового Красного Знамени горный инсти им. В. В. Вахрушева 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЯЕМОСТ ГОРНЫХ ПОРОД РАЗРУШЕНИЮ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯВ предложенном ус перемещения колонны нормально открытые ключены к входу опе щего усилителя и вых мотка возбуждения та прямительный элемен ду датчика осевой наг вышается точность оц боты породоразрушаю роистве выход датчика подсоединен к реле, онтакты которого подационного интегрируюду тахогенератора. Об хогенератора через выподсоединена к выхорузки. В результате понки эффективности ращего инструмента. 30 е р - осевая на шающий и ь - угловая ск разрушающ р - осредненна ская скорорузка на породоразруструмент;орость вращения породоего инструмента; я за время М механичеть бурения; Изобретение относится к устройствам дляисследования различных параметров буренияскважин,Известно устройство для измерения и регистрации параметров режима бурения и показателей процесса проводки скважины, содержащее датчик перемещения колонны, датчикскорости вращения породоразрушающего инструмента в виде тахогенератора, датчик осевой нагрузки, интегрирующее звено и регистрирующий прибор.Недостатком известного устройства является то, что регистрируемые параметры характеризуют только количественную сторонупроцесса. При этом не учитываются технологические параметры режима, следовательно,невозможно оценить сопротивляемость породыразрушению и эффективность работы породоразрушающего инструмента. На чертеже изображена функциональная схема предложенного устройства,Датчик перемещения колонны, преобразующий заданное приращение перемещения колонны в электрические сигналы, выполнен в виде полудиска 1, вал которого через вариатор скорости 2 соединен с валом ведущего шкива 3. Выход датчика через бесконтактный концевой включатель 4 подсоединен к электромагнитному реле 5, имеющему нормально открытые 6 и нормально закрытые 7 контакты.Устройство содержит также датчик скорости вращения породоразрушающего инструмента в виде тахогенератора 8 с обмоткой возбуждения 9, выпрямительный элемент 10, соединенный с выходом датчика осевой нагрузки 11, операционный интегрирующий усилитель 12 и регистрирующий прибор 13.Устройство функционирует в соответствии с алгоритмом:ЬЬ - заданное перемещение колонны;К - коэффициент пропорциональностисигнала на выходе операционного интегрирующего усилителя У сопротивляемости породы разрушению, равный К,ЛЙ.Напряжение с выхода датчика осевой нагрузки 11, пропорциональное осевой нагрузке на породоразрушающий инструмент, через выпрямитель 10 подводится к обмотке возбуждения 9 тахогенератора 8, якорь которого вращается со скоростью, пропорциональной скорости вращения породоразрушающего инструмента. Напряжение на выходе тахогенератора пропорционально породоразрушающему фактору р а. С заходом полудиска 1 в щель выключателя 4 срабатывает реле 5, при этом контакт 6 замыкается, а контакт 7 размыкается. На вход операционного интегрирующего усилителя 12 подается напряжение с выхода тахогенератора.С выходом полудиска 1 из щели выключателя 4 реле 5 обесточивается, контакт 6 размыкается, а контакт 7 с некоторой задержкой по времени замыкается. К этому моменту времени напряжение на выходе операционного усилителя 12 пропорционально сопротивляе,Д(омости породы разрушению . С замыканием контакта реле 6 цикл измерения показателя сопротивляемости породы разрушению заканчивается. Результат измерения подается на регистрирующий прибор 13. После замыкания контакта 7 напряжение на выходе операционного усилителя устанавливается на нуль. Устройство готово к повторному циклу измерения сопротивляемости горной породы разрушению,Таким образом, в конце каждого цикла из. мерения сигнал У на выходе операционного усилителя пропорционален текущей сопротивляемости породы разрушению ра/о. По величине этого обобщенного показателя можно су.дить об эффективности работы породоразрушающего инструмента и выбирать наиболее рациональный режим бурения, С уменьше нием рю/о увеличиваются разрушающая способность породоразрушающего инструмента и его износ. Следовательно, чтобы повысить эффективность работы породоразрушающего инструмента при бурении скважины, необходимо 10 задавать такие значения параметров р и со,при которых сигнал на выходе интегрирующего устройства У=пцп, Выходной сигнал может быть подан на исполнительные механизмы, которые будут поддерживать значения р и а такими, чтобы обеспечивалась ми.нимальность выходного сигнала,При наличии на буровой данного устройства, определяющего текущую сопротивляемость 20 горных пород разрушению, можно объективно сравнивать один режим бурения с другим режимом и выбирать наиболее рациональный.25 Предмет изобретенияУстройство для определения сопротивляемости горных пород разрушению в процессебурения, содержащее датчик перемещенияЗо колонны, датчик скорости вращения породоразрушающего инструмента в виде тахогенератора, датчик осевой нагрузки, интегрирующее звено и регистрирующий прибор, отл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения35 точности оценки эффективности работы породоразрушающего инструмента, выход датчика перемещения колонны подсоединен к реле, нормально открытые контакты которогоподключены к входу операционного интегри 40 рующего усилителя и выходу тахогенератора,обмотка возбуждения которого через выпрямительный элемент подсоединена к выходудатчика осевой нагрузки,459582 Составитель Н, Крнвкд Техред А, Дроздова Корректор Н. Стельмах Редактор Т. Орловская ПодписноеСР аказ 1448/3ЦНИИПИ нпография, пр. Сапунова, 2 Изд,587ударственного комитетапо делам изобретений иМосква, Ж, Раушская Тираж 565овета Министрооткрытийаб., д. 4/5