Устройство для измерения крутяющегосямомента ha долоте

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВ ИТИЛЬСТВУ о 1832075(22) Заявлено 090878 (21) 2 б 54377/22(5)М. Кл. Е 21 В 45/00 ием заявки йо с присоедин Государствеииый комите СССР ио делам изобретеиий и открытий(23) Приорите Опублико но 230581 Бюллетень Но 19кования описания 2305.81.А. Семенцова;газащ нйстеретваразования Украиггвк тут нефт иального(71) Заявитель СТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТНА ДОЛОТЕ ожительсигналаа вы- часы соля свяилои мож ния рот газ мет рномвой 10 5 крутящет следую ль дости снабженоором, де мин игнал Ивано-Франковский инс высшего и среднего сп Изобретение относится к с з рительной технике контроля и е быть использовано для измере кру-. тящего момента на долоте при о способе бурения в нефтяной и о промышленности.Известно устройство для измерения крутящего момента на долоте, содеркащее датчик осевой нагрузки, датчик частоты вращения, множительный блок 1Недостатком, указанного устройства.является то, что устройство не позволяет измерять крутящий момент на долоте, так как не учитывает потери мощности на вращение колонны буриль ных труб до касания долотом забоя скважины и изменяющееся значение частоты вращения долота, а, следовательно, имеет большую погрешность измере.ния. 2Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения погрешности измерения крутяцего момента на долоте, путем учета потерь моцности на вращение колонны до касания долотом забоя 2 аквакыны и изменяющейся частоты вращения долота.Указанная це гается тем, что устройство эадатчико с а, суммат лителем и дикатором, при этом выходы мн ного блока и выход эадатчикасоединены со входом сумматора ход сумматора и выход датчика тоты вращения долота соединен входом делителя, выход делите зан с индикатором.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства для изглерения крутящего момента на долоте.Устройство содержит датчик 1 осевой нагрузки на долото, датчик 2 частоты вращения долота, множительный блок 3, задатчик сигнала 4, пропорционального потерям мощности на вращение колонны до касания долотом забоя скважины, сумматор 5, делитель б и индикатор 7.Устройство для измеренияго момента на долоте работаещим образом.Напряжение О на выходе датчика 1 осевой нагрузки иа долото, пропорциональное текущему значению осевой нагрузки Р,Ц, =К,Р, (1)где К - коэффициент пропорцибнальности, подается на вход множительного блока 3. Напряжение О на выходе датчика 2 частоты вращения долота, про 832075порциональное текущему значению частоты вращения долота и,О Кп (2)где К- коэффициейт пропорциональности, также подается на вход множительного блока 3. В множительном блоке 3 производится операция умножениянапряжения, пропорционального осевойнагрузке на долото, на напряжение,пропорциональное частоте вращения до-.рота. Выходное значение напряжения 1 ОО множительного устройства 3, пропорциональное мощности управленияО =О 4 Оз.=К КРп=КИ, (3)где К 3=К,е К- коэффициент Пропорциональности, й - мощность управлениябез учета потерь мощности на вращение колонны до касания долотом забояскважины, поступает на вход сумматора 5. На вход сумматора 5 .подается также выходное напряжение О отзадатчика 4 сигнала, пропорционального потерям мощности на вращение колонны до касания долотом забоя. скважины, равное4 ео е (4)где К 4 - коэффициент пропорциональности, подключенного к источнику стабилизированного напряжения переменного тока. В сумматоре 5 производитсяоперация вычитания из величины напряжения О напряжения, пропорционального потерям мощности на вращение колонны до касания долотом забоя скважины, т.е. ЯьОГ=ОЭ -О 4=КЭИ-К 4 Н -Кбнуегде К - коэффициент пропорциональности, й- мощность на долоте. Выходной сигнал сумматора 5 подается навход делительного устройства б. Навход делителя 6 поступает также сигнал от датчика частоты вращения долота 2, пропорциональный текущему зна чению частоты вращения долота, т.е.Оь=Кп. В делителе б производится опеойерация деления напряжения, пропор-,ционального мощности на долоте, нанапряжение, пропорциональное частоте 4вращения долотак,м где К = - - коэффициент пропорциоьнальности, И - крутящий момент на долоте.Выходное напряжение О делителя, пропорциональное. крутящегому моменту на долоте, подается на индикатор.Выходное напряжение О е делителя, пропорциональное крутящему моменту на долоте, подается на индикатор.Предлагаемое устройство позволяет уменьшить погрешность измерения крутящего момента на долоте путем учета потерь мощности на вращение колонны до касания долотом забоя скважины и колебаний частоты вращения долота, что, в свою очередь, дает возможность реализовать замкнутые системы автоматического управления, наиболее полно определяет статистические свойства основного технологического показателя процесса углубления скважин, Кроме того, устройство может быть использовано для измерения крутящего момента буровых установок как с электрическим, так и с дизельным приводом в горной промышленности и геологоразведке. Формула изобретенияУстройство для измерения крутящегомомента на долоте, содержащее датчикосевой нагрузки, датчик частоты вращения, множительный блок, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности измерения, за счетуменьшения погрешности, возникакщейот потери мощности при касании долотом забоя скважины, оно снабжено задатчиком сигнала, сумматором, делителем ииндикатором, при этом выход множительного блока и выход задатчика сигнала соединенысо входом сумматора, а выход сумматора соединен с одним из входов делителя,другой вход которого соединен с выходом датчика частоты вращения, причем выход делителя связан с индикатором.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 533722, кл. Е 21 В 45/00, 1974,832075Составитель И. КарбачинскаяРедактор А. Ыандор ТехредА. Бабинец КорректорМ. Шароши Заказ 3026/20 Тираж 627 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4