Устройство для определения начала проявления выброса или поглощения при бурении скважин

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 3 Ю 0782. Бюллетень Йо 28 Дата опубликования описания 30.07.82 Г,Н.Кипунов, В.А,Нации, В.Г.Коровники, А;ИМохер и А.А.Бушигин(72) Авторыизобретения Специальное проектно-конструкторское бюро автоматизацииглубокого разведочного бурения Министерства геологии"СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЧАЛА ПРОЯВЛЕНИЯ, ВЫБРОСА И ПОГЛОЩЕНИЯ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН Данное устройство относится к бурению и предназначено для использования при бурении скважин на нефтьи газ, в частности для распознаванияаварийных ситуаций в процессе бурения.По основному авт.св. Р 887803 известно устройство, используемое прибурении скважин на нефть и газ, которое содержит датчик объема промывочной жидкости в приемных емкостях,датчик давления промывочной жидкостив стояке, реле времени, два запоминающих элемента, блок уставки, индикаторы, логические элементы И и ИЛИ,три схемы сравнения, два ключа ивычитающий элемент,В данном устройстве сигнал пуска устройства после включения буровых насосов поступает на реле времени, которое осуществляет задержку., необходимую для стабилизации объема промывочной жидкости в приемных емкостях, после чего открывается ключ,. управляющий элементом, запоминающим значение объема промывочной жидкости. После получения сигнала об изменении объема промывочной жидкости открывается ключ, управляющий элементом,запоминающим значение давления на стояке.К недостаткам известного устройства следует отнести необходимость задания избыточности задержки, осуществляемой реле времени, невозможность учета изменений давления промывочной жидкости до первого изменения ее объема после включения устройства в рабочий режим, отсутствие автоматического переключения режима работы из исходного в рабочий и обратно и отсутствие информации о наличии поглощения. Укаэанные недостатки в ряде случаев могут привести к неточности и сбоям в работе устройства.Отсутствие автоматического переключения режимов работы увеличивает вероятность пропуска возможных осложнений в процессе бурения из-за ошибок оператора, а отсутствие информации о начале поглощения делает контроль процесса бурения неполным.Цель изобретения - повышение точности определения начала проявленияи выброса, автоматизация переключения устройства из исходного состояния в рабочее и обратно и определеЗ 0 ние начала поглощения.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство снабжено эадатчиком давления и четвертой схемойсравнения, причем эадатчик давленияи датчик давления связаны через четвертую схему сравнения со входом реле времени, выход которого связанчерез второй ключ с первым запоминающим блоком, а для определения началапоглощения снабжено дополнительнойпятой схемой сравнения, и третьим 10индикатором, причем входы пятой схемы сравнения подключены параллельновходам второй схемы сравнения, а выход пятой схемы сравнения соединенс третьим индикатором. 15На чертеже представлена блок-схема устройства для определения началапроявления, выброса и поглощения прибурении скважин,Устройство содержит датчик 1 давления промывочной жидкости на стояке,датчик 2 объема промывочной жидкости в приемных емкостях, реле 3 времени, блок 4 уставки, первый ключ 5,второй ключ б, первый запоминающийэлемент 7, второй запоминающий элемент 8, вычитающий элемент 9, первую, вторую и третью схемы сравнения 10, 11 и 12, первую, вторую итретью схемы И 13, 14 и 15, схемуИЛИ 16, первый, второй и третий индикаторы 17, 18 и 19, задатчик 20давления, четвертую и пятую схемы21 и 22 сравнения, причем схема 22сравнения подключена параллельно схеме 11 сравнения.Устройство работает следующигл образом.В исходном режиме ключи 5 и 6 открыты, После включения буровых насо сов,давление на стояке начинает возрастать, что вызывает возрастание сигнала на выходе датчика 1 давления и на соединенном с ним входе схемы 21 сравнения. Когда этот сигнал ока зывается равным сигналу на выходе задатчика 20 давления, на выходе схемы 21 появляется сигнал, запускающий реле 3 времени, которое осуществляет задержку переключения устройства в рабочий режим, необходимую для выхода жидкости из скважины и начала нормальной ее циркуляции. Значение объема промывочной жидкости в приемных емкостях, измеренное датчиком 2 объема, через открытый ключ 5 поступает в запоминающий элемент 7. Значение давления на стояке, измеренное датчиком 1 давления, через открытый ключ б поступает в запоминающий элемент 8, 60После отработки реле 3 времени, ключи 5 и б закрываются, что свидетельствует о переходе устройства в рабочий режим, Запомненное в элементе 7 значение объема промывочной 65 жидкости принимается равным Ч , азапомненное в элементе 8 значениедавления промывочной жидкости принимается равным Руэгг,Схема 11 сравнивает текущее значение объема жидкости Ч с запомненнымзначением Ч и при Ч = Чо вырабатывает сигнал логического "0" на выходе,подключенном к входагл схем И 13 и15, В случае, когда Ч 1 Чо, схемасравнения 11 вырабатывает сигнал логической 1. Схема 10 сравнивает текуцее значение давления Рс с запомненным значением Р и при РсРснвырабатывает сигнал логического 0 навыходе, подключенном к схеме И 13,и сигнал логической 1 на выходе,подключенном к схемам И 14 и 15.При Рс 7 Рс сигнал из схемы 10 по-,ступает наоборот - логической "1" ксхеме И 13, а,логического 0 к схемамИ 14 и 15. Элемент 9 вычитает из текущего значения объема жидкости Чзапомненное значение Ч, и вырабатывает сигнал, пропорциональный разнос"ти Ч - Ч. Далее схема 12 сравниваетзначение допустимого прироста объемажидкости Ч , получаемого из схемы4 уставки, с разностью Ч - Ч и приЧ - ЧоЬ Ч вырабатывает сигнал логической 1 на выходе, подключенном ксхеме И 14, и логического 0 на выходе, подключенном к схеме И 15. ПриЧ - Чо ( Чг сигналы поступают наоборот - логической 1 к схеме И 15, алогического 0 к схеме И 14. Сигналы с выходов схем сравнения10, Ь 1 и 12 поступают на входы схемИ 13, 14 и 15, которые вырабатываютсигналы логической 1 при ЧЧо иРсРсн (схема И 13), Ч - Чо г Чи РсРси (схема И 14) г Ч ) Чо,Ч - Чо с Ч" и РРс(схема И 15),В остальных. случаях схемы И 13, 14и 15 вырабатывают сигнал логического О,Сигналы с выходом схем И 13 и 14поступают на схему ИЛИ 16, котораявырабатывает сигнал логической 1при Ч 7 Чо и Р 1 Рсм , или Ч - Ч Ъи РсРс . Этот сигнал вКлючаетиндикатор 17, что соответствует ситуации "Выброс". Востальных случаях схема 16 вырабатывает сигналлогического О. Сигнал логической 1от схемы И 15 включает индикатор 18,что соответствует ситуации фПроявление".При Ч С Чо на выходе схемы 22сравнения возникает сигнал логической 1, включающий индикатор 19, чтосоответствует ситуации "Поглощение".В остальных случаях схема 22 выраба"тывает сигнал логического 0При выключении буровых насосовдавление на стояке резко падает, исигнал от датчика 1 давления оказы947404 Формула изобретения каз 5568/50 тираж 623 Подписно ИИФилиал ППП "Патентф,г.Ужгород,ул.Проектная, 4 вается меньше сигнала от задатчика20 давления. При этом на выходе схемы21 сравнения появляется сигнал, который через реле 3 времени, но без задержки, открывает ключи 5 и 6, чтовозвращает устройство в исходный р - 5жим,Использование изобретения позволяет повысить точность определения начала проявления и выброса за счетболее своевременного переключения Оустройства из исходного режима врабочий и обратно, кроме того, получить информацию о начале поглощения,а также исключить необходимость ручного переключения режимов устройства 35при начале и окончании долбления .иливременных остановках буровых насосов,Все это повышает безопасность и оперативность буровых работ. 1. Устройство для определения начала проявления, выброса и поглощения при бурении скважин по авт.сн.9887803, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы и автоматического переключения режимов работы, оно снабжено задатчиком давления и четвертой схемой сравнения, причем задатчик давления и датчик давления связаны через четвертую схему сравнения со входом реле времени, выход которого связан через второй ключ с первым запоминающим блоком.2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что,.с целью определения начала поглощения, оно дополнительно снабжено пятой схемой сравнения и третьим индикатором,. причем входы пятой схемы сравнения подключены параллельно входам второй схемы сравнения, а выход пятой схемы сравнения соединен с третьим индикатором.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9887803, кл. Е 21 В 45/00, 1979.