Устройство для контроля частоты вращения вала турбобура

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскин Социалистимескин Республик(23) Приоритет Государственный смите СССР по делам изобретений н отрытнй(088. 8) Дата ликования описания 18,03,79 А. М. Мелик-Шахназаров ицкий 72) Авторы изобретения осковский ордена Трудового нефтехимической и газовойим. И. М. Губкин о Знамени, йттещт тенностиСРЬ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЧАСТОТЫ В ВАЛА ТУРБОБУРАНИЯ ится к области телеаметров в процессефтяных и газовых значит и точност вала турб ра,е Цепью изобр точности контро в процессе буре степени износацепь достиг содержащее виб питепь, подкпюч и низкой частот ения явпяется п овышение менения забоя иройство,усивысокой х соедитва, использующие бурильной колонны ции о частоте враа 11.по технической сушу изобретению явя контроля частоты ура как по низко- высокочастотной сосх копебаний бурипьшее вибропреобраодключенный к фипьт 15частоты, блок депя путем учета изния конфигурациивооружения долотаается тем, что устропреобразоватепьенный к фильтрам ы, выходы к иены с входами частотоме и низких частот и с входа ния, и индикатор, снабжен дискриминатором, блоком ком сравнения, функциона зоватепем, блоком памяти информации, причем выходь ров высокихми бпока деп мппитудным адержки, бпопьным преобраи анапизаторок астотомер йстве не псоставпяюшурипьной коп одкшо чены к функционапью и к анапизаторувходы которого соеблока памяти и амтора, связанного сионапьным преобра му прео нформаци усмо зоват други их про 20онны сбурения ень процес дам ппитудного дискбпоком депения с учетомрошечного римина и функ тепени допота,тепем вы Изобретение относ контропя забойных пар турбинного бурения не скважин. Известны устройс продольные колебания как источник информа щения вала турбобур Наибопее близким ности к описываемом ляется устройство дп вращения вала трубоб частотной, так и по тавпяюшим продопьны ной колонны, содержа зователь, усилитель, п рам высокой и низкой пения и индикатор 2 В известном устро рен выбор частотных допьных колебаний б учетом изменяющейся,конфигурации забоя и износа вооружения шано снижает достоверностьредепения частоты вращеничход которого пЬдкпючен к входу блока памяти, выход частотомера низких частотсоединен с бпоком задержки и с входомблока сравнения, выход которого подкпючен к блоку памяти, а вход соединен сбпоком задержки.На чертеже представпена бпок-схемапредлагаемого устройства дпя контропячастоты вращения вапа турбобура.Устройство содержит вибропреобраэователь Х, установленный на ведущей бурильной трубе ипи вертпюге, усипитель 2,две системы параппепьно вкпюченныхполосовых фильтров 3 и 4 сдиапазономчастот соответственно 20 - 120 Гц и15120- 500 Гц (фипьтры делят указанныедиапазоны низких и высоких частот на 51,0 непересекающихся поддиапазонов),бпоки 5 и 6 выбора поддиапазонов низ 2 Оких и высоких частот, избиратепьные бпоки 7 и 8, частотомеры 9 и 10, бпок депения 11, амплитудный дискриминатор 12,блок задержки 13, блок сравнения 14,функциональный преобразователь 15 дпя25определения числа выступов на забое лочастным составцяющим продольных колебаний, блок памяти 16, анапизатор информации 17 и индикатор 18.Устройство работает следующим образом.Вибропреобразоватепь 1 преобразуетпродольные колебания бурильной копонныв электрический сигнал, который усипивается усипитепем 2 и поступает в системы параппепьно включенных попосовыкфильтров 3 и 4, разделяющих сигнал нанизкочастотную и высокочастотную составляющие. Низкочастотные сигнапы с фипьтров 3 параплепьно подаются в бпок 5 выбора поддиапазона частот и в избирательный блок 7,Аналогично высокочастотные сигнапыс фипьтров 4 поступают в блоки 6 и 8.В блоке 5 производится сравнение средних амплитуд низкочастотных колебанийв полосе пропускания каждого фипьтраи выбор поддиапазона низких частот смаксимальной амплитудой сигнала. В блоке 6 производится выбор поддиапазонавысоких частот с максимальной амппитудой высокочастотного сигнапа.Избирательные блоки 7 и 8 пропускают сигналы только в выбранных частотных поддиапазонах, отфипьтровывая максимальные составляющие сигнала соответственно в области низких и в областивысоких частот. Частотомеры 9 и 10определяют частоты этих составпяющих. В бпоке депения 11 производится усреднение амппитуд указанных составпяющихи находится отношение КА средней амппитуды низкочастотного сигнапа к средней амппитуде высокочастотного сигнапа.В дискриминаторе 12 текущая величина КАсравнивается с заданным пороговым значением отношения амппитуд КА . ПриКК онтропь производится йо часА Апортоте низкочастотных копебаний, а приК ( К - по высокочастотным копебаА А порниям, Команда о выбранной частоте, покоторой должен производиться контроль,с дискриминатора 12 поступает на анализатор информации 17.Вепичина КА выбирается так, чтоА порбы при контропе по высокочастотному сжгнапу высшие гармоники низкочастотногосигнапа в диапазоне частот 120-500 Гцбыпи по амппитуде заведомо меньшевысокочастотного сигнапа. Проведенныйгармонический анапиз низкочастотных сигнапов показывает, что целесообразно нринять КА = 2-5,порВ момент переключения контропя свысокочастотного сигнала на низкочастотный по команде с дискриминатора 12в преобраэоватепе 15 производится преобразование значений частот низкочастотной и высокочастотной составпяющих вчиспо выступов на забое скважины. Вэтотмомент К, = К и достоверную инА порформацию об л несут частоты Е, и 1Опредепение чиспа выступов на забое призводится по формуле.К Х Здю 2попученной из совместного решения известных соотношений=К =,й) (3)Шгде 1 и 1 -частоты соответственно низкочастотной и высокочастотной составляющих продольных копебаний;п - частота вращения вала турбобура;К - чиспо выступов на забое;- эмпирический коэффициент, зависящий от типа долота и породы;Х - чиспо зубцов на периферийном венце ведущей шарошки допота;Й,ц- диаметр шарошки;Э - диаметр допота.Найденное по формуце (1) число выступов на забое запоминается в блоке па 652318Составитель И, КарбачинскаяРедактор Н. Корченко Техредд, Богдан Корректор И. МускаЗаказ 1012/33 Тираж 656 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, М"-35, Раушская наб., д. 4/5филиап ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4