Устройство для измерения глубины скважины

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл.2 Е 21 В 45/00 Е 21 В 47/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088,8) Дата опубликования описания 080480(71) Заявитель Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт буровой техники ВНИИБТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГЛУБИНЫ СКВАЖИНЫ Изобретение относится к буровойтехнике, а именно к средствам измерения глубины скважины.Известно устройство для измеренияглубины скважины, содержащее датчикперемещения тапевого блока, генерирующий две последовательности импульсов, датчик веса бурового инструмента и вычислительный блок 1.10Известно также аналогичное устройство, наиболее близкое к изобретениюпо технической сущности, содержащеегенератор импульсов, вырабатывающийдве последовательности импульсов, соответствующие движению талевого блока вверх и вниз, выходы которого подключены через логические элементы квходам счетчика глубины и счетчикарасстояния инструмента до забоя скважины, датчики веса бурового инструмента и давления промывочной жидкости (2),Общим недостатком известных устройств является невысокая точностьизмерения, так как порог срабатыва-,ния датчика веса настроен на одйуфиксированную величину, большую весавертлюга.Цель изобретения - повышение точности измерения глубины скважины эа т 0 счет выбора порогового значения веса инструмента в процессе спуско-подъемных операций.Цель достигается тем, что устройство снабжено блоком уставок, блоком управления и датчиксм наличия инструмента над устьем скважины, выход которого подключен к первому входу блока управления, второй вход которого соединен со счетчиком расстояния инструмента до забоя, а третий вход блока управления подключен к выходу счетчика глубинЫ, при этом выход блока управления соединен с блоком уставок, вход которого соединен с выходом датчика веса, а выходы блока уставок и датчика наличия инструмента псдключены через соответствующие преобразователи и логические элементы к входам счетчиков глубины и расстояния инструмента до забоя.На чертеже показана структурная схема предлагаемого устройства.Устройство для измерения глубины скважины ссдержит генератор 1 импульсов, вь;рабатываюший две последовательности импульсог, соответствующие движению талевогс блока вверх и вниз, датчик 2 веса бурового инструмента, установленнЫй на неподвижном конце3 726314бурского каната, датчик 3 давленияпромывочной жидкости, датчик 4 налнчйя буройого йнструйента "над устьемскважины, а также преобразователи5, б, 7, 8 аналоговых сигналов суказавнйх-датчиков-элогическое йимпульсные сигналы, счетчик 9 расстояйия инструмента до забоя"И"Счет- чик 10 глубины скважины, соединенныйчерез блок 11 управления с блоком 12уставок датчика 2 веса.Блок 11 управления выполнен в виде триггера 13, например В-Я типа,В - вход которого через элементыИЛИ 14 и И 15 и Б-вход через элементы ИЛИ 16 и И 17 соединены свыходомсчетчика 1 0 глубины, причем элементИ 15 дешифрирует одно фиксированное" значение, численно равное велйчинебольшей длины одной утяжеленной бурильной трубы УБТ) и меньшей свечиУБТ, а элемент И 17 дешифрирует другое фиксированное значение,численноравное величине 2-3 свечей. Входсчетчйка 10 соединен также с выходомдатчика 2 веса, а выходы блока 12уставок и датчика 3 давлейия жидкости через соотнетствующие преобразователй 6, 7 подключены на входы элемента илй 18, Один выход -генератора1, на котором возникают импульсы от двйжения инструмента вьиз, через ,. преобразователь 5 и элемент И 19 подключен к"суммирующему входу счетчика10 глубины, а другой его выход, на котбром возникают импульсы от движения инстРумента вверх, через элементИ 20 соединен с суммирующим входомсчетчика 9 расстояния-инструмейта дозабоя, Разрешейие на прохождение сигналов через элементы И 19 й 20 посту"пает-при одновременном поступлениисигналов от преобразователя 8 датчика 4 наличия инструмента над устьемскважины иэлемента ИЛИ 18 через эле-.мент И 21. Вычитающие входы,счетчиков 9 и 10 подключаются через элементы И 22, 23 к соответствующим ныходам элементов И 19, 20 при наличииинверсии сигналов дешифраторон 24 и25 нуля счетчиков 9 и 10.Устройство содержит счетчик 26проходки, суммирующий вход которого 50 -мента в скважину сигнал с датчика 4устанавливает через элемент ИЛИ 14 итриггер 13 блок 12 уставок"н -йбложе" "йие," при котороывидается логйческийсигнал 1 с выхода преобразователя 6 привесе инструмента, меньшем веса турбобура или свечи УБТ и большем веса одной трубы УБТ, В результате этого часуммирующий вход счетчи=ка 10 поступают через открытые элементы 19 и 21 импульсы от перемещения -инструмента вниз. При наращивании колонны бурильных труб сигнал насчетчик не поступает, так как сигналс датчика 2 веса закрывает элементы18, 21 и 13. При достижении инстру"ментом первого фиксированного элементам И 15 значения длины появляющийсяна ее выходе сигнал через элементИЛИ 14 подтнерждает установку триггера 13 и, следовательно, блока 12уставок в первоначальном положении, 15 При достижении инструментом второгофиксированного значения осуществляется через элементы И 17 и ИЛИ 16 установка триггера 13, а следовательно,и блока 12 уставки в другое положе-, 20 йие,"при котором выдается логическийсигнал "1 с выхода преобразователя 6, при весе инструмента, большемвеса вертлюга. При этом счетчиком 10продолжается суммирование импульсов 25 от перемещения инструмента вниз и неучитываются холостые перемещения талевого блока с вертлюгом, При достижении инструментом забоя скважины счетчик 10 показывает глубину скважины. ЗО Далее устанавлинают счетчик 9 в нулевое положение, после чего сигналдешифратора 24 закрывает элементИ 22 и открывает суммирующий входсчетчика 26 проходки. При подъеме инструмента импульсы перемещения поступают через логические элементы 20 насуммирующий вход счетчика 9 и черезэлементы 20 и 23 на нычитающий входсчетчика 10, В моменты достиженияинструментом двух фиксированных элементами И 15 и 17 положений инструмента происходит переключение блока уставки 12 в обратной последовательности. В крайнем верхнем .положении цешифратор 25 нуля закрывает вычитаю 1щий вход счетчика 10. При спускоподъемных операциях глубина скважины определяется суммой показаний двух счетчиков 9 и 10. Формула изобретения бО ния йнструмента до забоя скважины,датчики веса бурового инструмента идавления промывочной жидкости, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности измерения65 за счет выбора порогового значения"подключен через элемент И 27 к выхо".ду элемейта И 19 и к выходу деши"фратора 24, а нулевой вход. - к преобра- . УстРойство для измерения глубиныскважины, содержащее генератор имвок"выполнен, например, в виде триг пУльсов, вырабатывающий две последогера Шмидта с регулируемой посредст.-. вательности импульсов, соответствую - вом двух ключей чунствительностьЮ, Щие движению талевого блока вверх иуправляемых от триггера 13,. нниз, выходы которого подключены чеустройство работает следующим об- Рез логические элементы к входамразом При спуске бурового инстру- счетчика глубины и счетчика расстоя726314 ва ЧижЯа тавитель ред.Н.Баб ректор В Синицк Т К ьс едак то С / Ж .Р 3Подписноеомитета СССРоткрытийкая наб., д, 4 раж 626ГосударствелаМ нзобросква, жаказ 632/29/5 ного ений Рауш НИИП,по 035, 4 тентф, г. уж ППП веса инструмента в процессе спускоподъемных операций, оно снабжено блоком уставок, блоком управления и датчиком. наличия инструмента над устьемскважины, выход которого подключен кпервому входу блока управления, второй вход которого соединен со сЧетчи-ком расстояния инструмента до забоя,а третий вход блока управления подключен к выходу счетчика глубины,при этом выход блока управления сое- Щдинен с блоком уставок, вход которогосоединен с выходом датчика веса, а выходы блока уставок и датчика наличия инструмента подключены через со"ответствующие преобразователи и логические элементы к взводам счетчиковглубины и расстояния инструмента дозабоя,Источники инФормации,принятые во вниманиепри экспертизе1. Патент Франции Р 2108109,кл, Е 21 В 47/00, опублик, 1971.2. Патент США Р 3643504,кл. 73-151.,5, опублик. 1972 (прототип) . д;тю. - ыр .фйЯлмФ Я 4 ьЯф.,"е.ород, ул, Проектйая,