Устройство для определения давления в скважине при спуско подъемных операциях

СОЮЗ СОВЕТСКИХШИЦИРтиесиижРЕСПУБЛИК 801113525 зс 51) Е 21 В 47/06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ : ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов(56) 1, РНТС "Машины и нефтяное оборудование". М., ВНИИОЭНГ, 1971,с. 28-30.2. Авторское свидетельство СССРВ 945402, кл. Е 21 В 47/06, 1980(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯДАВЛЕНИЯ В СКВАЖИНЕ ПРИ СПУСКО-ПОДЪЕМНЫХ ОПЕРАЦИЯХ, включающее датчикускорения с индикатором, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности и обеспечения опе-,ративного определения величины давления в процессе проведения операций,оно снабжено связанными с датчиком ускорения и последовательно соединенными между собой преобразователем и передатчиком, а также приемником, блоком ускорения, интегрирующим блоком скорости, интегрирующим и суммирующим блоком длины колонны, блоком расчета давления, блоками сравнения, регистрации и сигнализации, при этом индикатор выполнен в виде приемника, выход которого подключен к блоку ус" корения, последовательно связанного с интегрирующим блоком скорости и интегрирующим и суммирующим блоком дли- . ны колонны, а выходы последних трех блоков параллельно подключены соот 9 ветственно к блокам расчета давления, сравнения и регистрации, входы которого соединены с блоком расчета давления непосредственно, а также через блок сигнализации и связанный с ним блок сравнения, при этом передат чик с приемником индикатора связан посредством радиоканала.1 11135Изобретение относится к контролюбурения и эксплуатации скважин, вчастности для определения давления вскважине в процессе спуско-подъемныхопераций с колоннами труб,5Гидродинамическое давление в скважине, вызываемое движением колоннпри спуско-подъемных операциях, может привести к осложнениям. При подьеме колонн давление в скважине умень бшается, что способствует поступлениюв буровой раствор пластовых флюидоввплоть до их выброса и открытого фонтанирования. При спуске колонн повы"шение давления может вызвать гидроразрыв пластов и поглощение буровогораствора. Кроме того, колебания давления, обусловленные движением колонны, приводят к обвалам стенок скважины, недоспуску пакеров до проектныхВглубин, смятию обсадных колонн в процессе их спуска и другим осложнениям.Известно устройство для определения давления при спуско-подъемныхоперациях в скважине, включающее пер-вичный узел, содержащий измерительскорости движения колонны труб, установленный на валу буровой лебедки, ивторичный узел, содержащий блок индикации этой характеристики. Устройство30определяет осредненную во временискорость движения вала буровой лебедки и позволяет при известных реологи"ческих параметрах жидкости, диаметрахскважины и колонны и длине последнейрассчитать гидродинамическое давлениев скважине И .Однако данное устройство обяадаетнизкой точностью, так как давление вскважине определяется расчетным путемпо осредненным характеристикам движения колонны и параметрам жидкости.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является устройство дляопределения давления к скважине,включающее датчик ускорения с индикатором 123.Полученное с помощью устройстваускорение графически осредняют и насредней скорости рассчитывают на дав.ление при известных реологических параметрах жидкости, диаметрах скважины и колонны и длине последней по соответствующим формулам.Известное устройство не позволяетс достаточной точностью проводить замер скорости иэ-за операции графического осреднения и требует значитель 25 2 ных затрат времени на обработку результатов, что исключает воэможность оперативного контроля величины давления.Целью изобретения является повышение точности и обеспечение оперативного определения величины давления в процессе проведения операций.Указанная цель достигается тем, что устройство для определения давле ния в скважине при спуско-подъемных операциях, включающее датчик ускорения с индикатором, снабжено связанными с датчиком ускорения и последовательно соединенными между собой преобразователем и передатчиком, а также приемником, блоком ускорения, интегрирующим блоком скорости, интегрирующим и суммирующим блоком длины колонны, блоком расчета давления, блоками сравнения, регистрации и сигнализации, при этом индикатор выполнен в виде приемника, выход которого подключен к блоку ускорения, последовательно связанного с интегрирующим блоком скорости и интегрирующим исуммирующим блоком длины колонны, авыходы последних трех блоков парал: - ,лельно подключены соответственно кблокам расчета давления, сравнения ирегистрации, входы которого соединены с блоком расчета давления непосредственно, а также через блок сигнализации и связанный с ним блок сравнения, при этом передатчик с приемником индикатора связан посредством радиоканала.На фиг. 1 представлена схема подвижной части талевой системы буровой установки; на фиг.2 - блок-схема предлагаемого устройства.Устройство состоит из установленного на таль-блоке 1 передающего узла 2 и индикатора 3. Передающий узел включает в себя датчик 4 ускорения, преобразователь 5 и передатчик6. Индикатор 3 состоит из приемника7, блока 8 ускорения, выход которого соединен с блоком регистрации, блоком расчета давления, блоком сравнения ис интегрирующим блоком 9 скорости.Выход последнего связан с блоком регистрации, блоком расчета, блоком сравнения и с интегрирующим и суммирующим блоком 10 длины колонны. Выходблока 10 подключен к блоку 11 регистрации, блоку 12 расчета давления иблоку 13 сравнения. Выход блока 12 расчета давления соединен с блоком11 регистрации и блоком 13 сравнения, который связан с блоком 11 регистрации и блоком 14 сигнализации, выход последнего подключен к блоку 11 регистрации. 5Устройство работает следующим образом.Ускорение движения таль-блока с подвешенной на нем колонной труб воспринимается датчиком 4 ускорения, О преобразуется лреобразователем 5 в электрический сигнал, усиливается и с помощью передатчика 6 передается по радиоканалу в индикатор. Полученный приемником 7 сигнал преобразуется 15 блоком 8 в величину напряжения, пропорционального ускорению, и подается в блок 9, где преобразуется в сигнал скорости. Из блока 9 сигнал скорости поступает в блок 10, где интегри руется и суммируется, давая значение пути, проходимогЬ нижним концом колонны, или - длины колонны, находящейся в скважине.Таким образом, последовательная 25 обработка сигнала дает основные изменяющиеся в процессе проведения операции спуска или подъема характеристики движения колонны; ускорение, скорость и путь (длина колонны). Парал- зо лельно сигналы о значениях этих параметров подаются в блок 11 регистрации, позволяющий вести оперативный контроль их изменения, и в блок 12 расчета давления, куда дискретно, в зависимости от условий, вводятся ос 35 тальные сигналы о параметрах, необходимых для расчета; геометрические размеры гидравлического канала, характеристики жидкости и др. Рассчиао танная величина давления подается в блок 11 регистрации и в блок 13 сравнения параметров, куда также поступают значения параметров с блоков 8, 9 и 10. Здесь полученные параметры сопоставляются с заранее рассчитанными их допустимыми значениями, отклонение от заданного значения фиксируется блоком 14 сигнализации и пегредается на блок 11 регистрации.Очевидно, что с блока регистрации все значения могут быть поданы на самопишущие приборы для контроля за ходом выполнения операций и на приборы управления при автоматическом режиме работы.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять оперативный контроль величины давления в скважине в процессе выполнения спуско-подъемных операций с колоннами труб, а также основных параметров, участвующих в формировании этого давления, и проводить работы в оптимальном режиме, характеризующимся наи.- меньшими нагрузками на стенки скважины. Использование данного устройства существенно повышает точность и оперативность определения величины давления в скважине при спуско-подъемных операциях с колоннами труб,Оперативное получение данных о величине давления в скважине в процессе спуско-подъемных операций позволяет сократить число осложнений и аварий (обвалов стенок скважин, гаэонефтеводопроявлений, гидроразрывов, поглощений пластов, фонтанов и т.п.) и тем самым увеличить безопасность и скорость проводки скважины.1113525Составитель М.КоротковРедактор М.Бандура Техред Т,Дубинчак Корректор Г.Огар Заказ 6542/26 Тираж 564 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная, 4