Устройство определения положения резьбовых соединений труб

21 В 19 РЕТЕНИЯ 36 Бюлв 088.8)женский Б.И.жилов А.А. Ра1 11Недрае свидетельстБ 21 В 19/00,Голуби зведоч, с. во СССР 1961,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И: ВСКРЫТИИ ОПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ СВИДЕ(71) Всесоюзньтельский инстки разведки(54)(57) УСТРЖЕНИЯ РЕЗЬБОВдержащее лебедатчик обнар ьй научно-исследоваитут методики и техниОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛО 1 Х СОЕДИНЕНИЙ ТРУБ, содку, электромагнитный ужения резьбовых соеди-неннй колонны труб и блок обработкиинформации датчика, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, оно снабженоэлектромагнитной муфтой, сигнальнымузлом с переключателем и датчикомперемещения колонны труб, выполненным в виде вала и двух кулачков,причем электромагнитная муфта расположена между лебедкой и датчикомперемещения колонны труб, а выводымуфты соединены с блоком обработкиинформации и зашунтированы переключателем, при этом один кулачок датчикаперемещения колонны труб взаимодействует с переключателем сигнальногоузла, а другой - с переключателем,шунтирующим обмотку муфты.1 , 1116Изобретение относится к буровомуоборудованию, в частности к устройствам определения положения резьбовыхсоединений колонны труб,Известен способ определения поло 5жения резьбовых соединений при спуско-подъеме труб в буровых установках, содержащих подъемный механизмв виде лебедки с тормозным устройством, управляемым вручную. Положение 1 ррезьбового соединения колонны труботносительно рабочих органов (трубодержатель, труборазворот) определяется буриль 1 пиком визуально по стыкутруб 1 1. 15Недостатком способа являются значительные потери времени на визуальное определение мест резьбового соединения, особенно в случае применениягладкоствольной бурильной колонны. 2 ОИзвестно устройство для определения резьбовых соединений колоннытруб, содержащее электромагнитный(индукционный) датчик обнаружениярезьбового соединения, блок обработки информации датчика с сигнальным узлом, связанным с тормознымустройством подъемного механизма 21.При прохождении диамагнитным кольцом, установленным на замковых(резьбовых) соединениях колонны,электромагнитного датчика блкобработки информации последнего даетсигнал тормозному устройству подъемного механизма на остановку колонны,При этом резьбоное соединениедолжно находиться между рабочими органами: трубодержателем и труборазворотом,Однако наличие сигнала только онижнем положении резьбового соеди 40нения (н момент прохождения резьбовым соединением датчика) не исключает выход его из зоны рабочих орга-.нов вследствие различной субъективной реакции буровиков, управляющих45тормозным устройством, и не даетинформацию о фактическом положениирезьбового соединения бурильной колонны, зажатой н трубодержателе,поэтому возможен захват колонны рабочими органами ниже резьбового соединения, что приводит к потерямвремени на выполнение спуско-подъемных операций.55Цель изобретения - повьппение надежности работы и ускорение спускоподъемных операций. 140 2Указанная цель достигается тем, что устройство определения положения резьбовых соединений труб, содержащее лебедку, электромагнитный датчик обнаружения резьбовых соединений колонны труб и блок обработки информации датчика, снабжено электромагнитной муфтой, сигнальным узлом с переключателем и датчиком перемещения колонны труб, выполненным в виде вала и двух кулачков, причем электромагнитная муфта расположена между лебедкой и датчиком перемещения колонны труб, а выводы муфты соединены с блоком обработки информации и зашунтированы переключателем, при этом один кулачок датчика перемещения колонны труб взаимодействУет с переключателем сигнального узла, а другой - с переключателем, щунтирующим обмотку муфты.На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.Устройство, входящее в состав буровой установки, включающей подъемный механизм, выполненный в ниде лебедки 1 с тормозным устройством 2 захват 3 колонны 4 труб с резьбовйми соединениями 5 и рабочие органы: труборазворот 6 и трубодержатель 7 с нижней 8 и верхней 9 границами рабочей зоны, содержит электромагнитный датчик 10, блок обработки информации 11 датчика, электромагнитную муфту 12, соединяющую нал 13 лебедки 1 с осью 14 датчика перемещения 15 колонны 4, на которой расположены кулачок 16 с регулируемым выступом 17, взаимодействующим с переключателем 18 сигнального узла 19, и кулачок 20, взаимодействующий с переключателем 21 блока 11.С помощью электромагнитного датчика 10 формируется первичная информация о месте резьбового соединения, например, путем сравнения вторичных электромагнитных полей двух соседних участков трубы.Посредством блока обработки инФормации 11 датчика 1 О обеспечивается питание датчика 10, обработка первичной информации о резьбовом соединении и выработке команды, подаваемой на включение электромагнитноймуфты. Датчик 15 перемещения колонныобеспечивает посредством кулачка 16 включение сигнального узла 19 при3 11161 входе резьбового соединения в рабочую зону и выключение при выходе из нее, а посредством кулачка 20 - отключение электромагнитной муфты при повороте оси 14 датчика 15 в исходное положение.Устройство работает следующим образом,При подъеме колонны 4 лебедкой 1 резьбовое соединение 5 проходит О электромагнитный датчик 10. Последний при этом формирует и передает первичную информацию о наличии реэьбового соединения в блок обработки информации 11 датчика, который выра батывает команду на включение электромагнитной муфты 12, При этом вал 13 подъемного механизма 1 соединяется с осью 14 датчика 15 перемещения колонны 4, кулачки 16 и 20 пово- що рачиваются, переключатель 21 своими контактами шунтирует контакты блока 11, время удержания которых из-за кратковременности сигнала датчика 10 незначительно, обеспечивая необходи мую длительность включения муфты 12. При дальнейшем повороте вала 13 подьемного механизма, когда резьбовое соединение достигает нижней 8 грани-цы рабочей зоны труборазворота 6 (вы- Зо ше захвата трубодержателя 7), кулачок 16 выступом 17 замыкает контакты переключателя 18, которые включают сигнальный узел 19. По сигналу последнего бурильщик тормозным35 устройством 2 вручную останавливает подъемный механизм 1.Если подъем колонны не был прекращен своевременно в пределах рабочей зоны и резьбовое соединение перешло 4 О верхнюю границу 9 рабочей. зоны (граница захвата труборазворотом 6) кулачок 16, поворачиваясь, размыкает контакты переключателя 18, сигнальный узел 19 отключается. В этом слу чае колонна должна быть приспущена на такую величину, пока переключатель 18 не включится снова кулачком 16, поворачивающимся в противоположную сторону вместе с подъемным механизмом.Когда выполнено развинчиваниерезьбового соединения, захватное устройство 3 опускается лебедкой для 40 4подъема очередной свечи. При этомось 14 датчика 15 перемещения колонны поворачивается в направлении,противоположном подъему, и в исходномположении кулачок 20 контактами переключателя 2 отключает электромагни у уфту 1 г,Устройство подготовлено для выполнения следующего цикла.Устройство обеспечивает включениесигнального узла 19, когда резьбовоесоединение 5 труб находится в рабочейзоне между границами 8 и 9, и отключение его при выходе соединения 5из рабочей зоны, что позволяет получать информацию о фактическом положении резьбового соединения относи"тельно рабочей зоны труборазворота6, оперативно корректировать это положение до захвата колонны 4 трубтрубодержателем 7.Таким образом, исключаются захваты колонны 4 рабочими органами 6 и 7когда резьбовое соединение 5 находится вне их рабочей зоны и связанные сэтим потери времени на повторноеопределение места резьбового соединения и ввод его в рабочую зону,определение места резьбового соединения по сравнению с визуальным контролем, особенно в случаях, когда трубыпокрыты специальной смазкой, темсамым повышается производительностьспуско-подъемных операций колонныбурильных труб и надежность работыпри автоматическом управлении тормозным устройством (исключаются отказыпри случайных выходах резьбовогосоединения иэ рабочей зоны). Устройство может бьггь использовано в буровых установках с автоматическим (дистанционным) управлением тормозным устройством подъемного механизма. В этом случае сигнальный узел подает сигнал в систему управления тормозным устройством на остановку подъемного механизма, тогда когда резьбовое соединение достигло нижней границы рабочей зоны, либо на растормаживание подъемного механизма, когда резьбовое соединение перешло верхнюю границу рабочей зоны.1116140 в ь В.СидДубинчак Состав Техред едактор В. Ковт орректор ус Заказ 6885/24 ое 4/5 лиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,4 Тираж 564 ПИ Государственноделам изобретен Москва, Ж, Ра Подпо комитета СССй и открьгтийушская наб., д.