Устройство для телеконтроля буровых работ

и 1928391 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 21, 07. 80 (21) 2961513/18-24с присоединением заявки М(23)Приоритет(51)М. Кл,( 08.С 19/28 Е 21 В 45/00 Гаеудерстеипвй квинтет СССР ло делам нзебретеннй н открытейДата опубликования описания 15.05.82 П, И, Зозуля, В, Н, Коршунов, В. И. Виноградов А. Е, Сорокотягина и Г. А. Сальков .(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕЛЕКОНТРОЛЯ БУРОВЫХ РАБОТИзобретение относится к средствамтехнического обеспечения автоматизированной системы управления технологическими процессами Ьурения нефтяныхи газовых скваиин,Поосновному авт. св. 1 ф 826386устройство для телеконтроля буровыхработ, содериащее на контролируемомпункте (КП) - буровой установкепередаюций тракт, содерцащий кодер,1 Омодулятор и передатчик, датчики телеконтроля параметров бурения, блок отбора новых данных, блок адаптации иблок уставок контролируемых параметров, выход которого соединен с пятымвходом блока отбора новых данных,первый вход - со вторыми выходамидатчиков телеконтроля параметров бурения, второй вход - с выходом блокасинхронизации и управления, на пуНкте управления (ПУ) - приемный тракт,содержаций приемник, демодулятор и де.кодер, блок адресов, подключенный квходам кодера и выходам декодера,блок синхронизации и управления, блок оперативной памяти, подключенный к декодеру, блок постоянной памяти, блок регистрации и отобрамения инар" мации, пульт управления, блок анали-, за контролируемых параметров и блок индикации выход блока адресов соединен с первым входом блока анализа контролируемых параметров., второй вход которого соединен с выходом бло. ка постоянной памяти, выход - с первым входом блока индикации, второй вход которого соединен со вторым выходом пульта управленияОднако это устройство не обеспечивает оптимизации контроля за процессами бурения при изменении условий процесса бурения или при обнаруцении непредвиденных условий, встречаемых при проходке сквамины.Целью изобретения является повышение точности устройства за счет обеспечения управления устаокаии контролируемых парамет ров процесса Ьурения.3 , 92839Поставленная цель достигается тем,что в устройство для телеконтроля буровых работ на контролируемом пунктевведен блок коррекции уставок контро"лируемых параметров и пульт ручного 5ввода информации, выход блока коррекции уставок соединен с третьим входом блока уставок контролируемых параметров, выход блока сйнхронизациии управления и третий выход декодера 1 фсоединены соответственно с первым ивторым входами блока коррекции уставок, выход пульта ручного ввода информации соединен с ыестым входомблока отбора новых данных, на пункте управления введен блок сопрямения с ЭВМ, выход которого соединен;с четвертым входом кодера, второйвыход блока анализа параметров, третий выход пульта управления, третий 20выход блока синхронизации и управления и второй. выход блока адресов соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами блока сопряжения с ЭВМ, 25Задаваемая оптимальная программабурения вводится в ЭВИ, периодически подключаемой к обслуживанию дан"ной буровой; программа рассчитывается по прогнозируемым данным, например опыту бурения предыдущих скважин.В ходе процесса бурения поступающаяинформация накапливается в банке данных Ю анализируется с целью корректи.ровки заданной программы бурения, ив случае необходимости с ЭВИ на устройство поступают команды для коррек"тировки уставок контролируемых параметров бурения для вывода параметровв требуемую зону,40 На Фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства, содержащая аппаратуру КП; на Фиг. 2 - блок-схе-ма, содериацая ПУ.Аппаратура КП содермит датчики 1 телеконтроля параметров бурения, блок 2 уставок контролируемых параметров, блок 3 коррекции уставок контролируемых параметров, пульт,4 ручного ввода информации, блок 5 отбора новых 5 ф данных, блок 6 адаптации, блок 7 ад- . ресов, блок 8 синхронизации и управления, кодер 9, модулятор 10, передатчик 11, приемник 12, демодулятор 13, декодер 14, канал 15 связи.55Аппаратура ПУ .содержит приемник 16, демодулятор 7, декодер 18, кодер 19, модулятор 20, передатчик 21, блок 22 1 4адресов, блок 23 синхронизации и управления, блок 24 оперативной памяти, блок 25 постоянной памяти, блок 26 регистрации, пульт 27 управления, блок 28 анализа параметров, блок 29 индикации, блок 30 сопрямения с ЭВИ.На контролируемом пункте (фиг. 1). датчики 1 телеконтроля параметров бурения соединены с блоком 2 уставок контролируемых параметров и с блоком 5 отбора новых данных, управляющим блоком 6 адаптации. Пульт 4 руцного ввода соединен с нестым входом блока 5 отбора новых данных и предназначен для ввода постоянной в течение рейса долота информации (данные о долоте, параметры промывочной жидкости, тип бурильных труб и т.д.) . Блок 2 уставок конт ролируемых пара.метров соединен с блоком отбора новых данных и блоком 3 коррекции уставок, соединенным с декодером 14 и сблоком 8 синхронизации и управления,Выходы блока 5 отбора новых данныхсоединены с управляющими входами блока 6 адаптации. Адресные выходы последнего соединены с адресными входами блока 5 отбора новых данных.Блок 7 адресов подключен к входамкодера 9 и выходам декодера 14, Блок 8синхронизации и управления обеспечивает сопряжение между всеми блокамиКП и Функционирование их по заданному алгоритму работы, Модулятор 10подключен к выходам кодера 9 Ю входам передатчика 11. Передатчик 11 иприемник 12 подключены к каналу связи 15. Демодулятор 13 соединен с выходами приемника 12 и выходами декодера 14,На пункте управления (Фиг. 2) приемник 16 и передатчик 21 подключенык каналу связи 15. Последовательнос приемником 16 соединены демодулятор 17 и декодер 18, а с передатчиком 21 последовательно соединены,модулятор 20 и кодер 19, Блок 22 адресов соединен со входом кодера 19 ивыходами декоцера 18, а такие адресными входами блока 24 оперативнойпамяти, блока 25 постоянной памяти,блока 26 регистрации и отображенияинформации, блока 28 анализа параметров и блока 30 сопряжения с ЭВИ,Блок 24 оперативной памяти подключен к выходам декодера 18 и входами блока 25 постоянной памяти, соединенного с блоком 26 регистрации и5 9283отображения информации и с блоком 28анализа параметров.Первый выход блока 28 анализа параметров соединен с блоком 29 индикации, второй вход которого соединен 5со вторым выходом пульта 27 управления.Выход блока 30 сопряжения с ЭВИсоединен с четвертым входом кодера 19первый вход - со вторым выходом бло ка 28 анализа параметров, второйвход - с третьим выходом пульта 27управления, третий вход - с выходомблока 23 синхронизации и управления,четвертый вход - с выходом блока 22адресов,Блок 23 синхронизации и управленияобеспечивает сопряжение между всемиблоками ПУ, .синхронную и синфазнуюработу ПУ с КП и заданные режимы работы.Рассмотрим функционирование устройства "при коррекции уставок контролируемых параметров.На контролируемом пункте (Фиг. 1) 25при сеансе связи с ПУ в цикле опросав автоматическом режиме при вызове.данного контролируемого пункта в ручном режиме технологическая информация с выходов датчиков 1 поступает 30в блок 2 уставок контролируемых параметров, а также в блок 5 отбора новых данных. Блок 2 уставок сравнивает текущие значения параметров свведенными в него уставками и в слу- з 5. чае выхода отклонений за допустимыепределы вырабатывает сигнал рассогласования. Информация с выходов пульта ч ручного ввода поступает в блок 5отбора новых данных. .40При изменении сигналов в байтахинформации от блока 2 уставок, отпульта ч .ручного ввода или от датчиков 1 текущих значений контролируемыхпараметров блок 5 отбора новых данных 45формирует сигналы, поступаюцие на управляющие входы блока б адаптации.Последний формирует последовательново времени сигналы адресов байтов сновыми данными о величинах контролируемых параметров или об отклоненииих от оптимальных значений (если таковое имеет место) . Эти сигналы с адресных выходов блока 6 адаптации поступают на соответствуюцие адресныевходы блока 5 отбора. новых данных,разрешая выдачу информации о текущихзначениях контролируемых параметрови сигналах рассогласования в кодер 9 91 6 передающего тракта КП. На время выдачи информации блок 8 синхронизации иуправления формирует сигнал запрета ввода новой информации в блок 5 отбора новых данных. В кодере 9 инормации каждого байта кодируется, модуля- тором 10 преобразуется в последовательные частотные посылки, поступа" ющие через передатчик 11 в канал связиНа пункте управления (Фиг. 2) ин" формация с КП в виде частотных посылок поступает иэ канала связи 15 в приемный тракт ПУ (приемник 16, демо" дулятор 17, декодер 18), где она проверяется и преобразуется в байты ин" формации и синхронизируюцие такты. Синхронизирующие такты поступают в блок 23 синхронизации и управления и запускает его. Принятый байт с кодом адреса КП сравнивается в блоке 22 адресов с адресом вызванного КП При совпадении адресов блок 22 адресов разрешает прием остальной информации в блок 21 оперативной памяти согласнопоступившим адресам серий номерам байтов), После окончания приема.йнформации и.при отсутствии оыибки в ней блок 23 синхронизации и управления обеспечивает считывание принятой инФормации в блок 25 постоянной памяти, с выходов которого информация выводится в блок 28 анализа парамет" ров. Последний на первом выходе Формирует код параметра, величина которого вышла из допустимых пределов, Сигнал с кодом отклонившегося пара" метра поступает в блок 29 индикации и включает соответствуюцие элементы. световой индикации и звуковой сигнализации. Циспетчер принимает меры для вывода предаварийных параметров установки в требуемую зону, после че. го с пульта 27 управления подает в блок 29 индикации сигнал для квити" рования световой и звуковой сигнализации.На. втором выходе блока 28 анализа параметров Формируется код текущих значений технологических парамет.- ров процесса, поступаюций в блок 30 сопряжения с ЭВМ. Последний выставляет сигнал запроса связи с ЭВИ.Информация о текущих значениях тех. нологических параметров вводится в математическую модель процесса. ЭВН сравнивает текуцие параметры с программными и, если необходимо, выдает рекомендуемые значения уставок конт928391 Формула изобретения 7ролируемых параметров дальнейшего процесса бурения с учетом геологичес. кого строения скважины. Информация о рекомендуемых уставках технологических параметров поступает с выхода блока 30 сопряжения на четвертый вход . кодера 19. На третий вход кодера 19 поступает адрес обслуживаемого КП, .формируемый блоком 22 адресов. На пер вый и второй входы кодера 19 поступка ют формируемые блоком 23 синхронизации и управления соответственно тактирующие и служебные сигналы синхронизации и управления, по которым на кодер 19 последовательно поступают 15 информационные сигналы с блока 30 сопряжения и блока 22 адресов. В кодере 19 информации об уставках, подлежащих коррекции, и адреса КП кодируется, модулятором 20 преобразуется в после" 2 О довательные частотные посылки, поступающие через передатчик 21 в канал 15 связи.На контролируемом пункте (фиг. 1) информация в виде частотных посылок д поступает из канала 15 связи через приемник 12 на вход демодулятора 13 приемного тракта КП, декодером 14 преобразуется в параллельный девяти- зарядный код.30Выделяемые декодером,14 синхрони" зирующие такты поступают в блок 8 синхронизации и управления и обеспечивают синхронную и синфазную работуОаппаратуры КП и ПУ.С первого выхода декодера 14 принятый код адреса КП поступает в блок 7 адресов, где он сравнивается с кодом адреса, присвоенным данному УП. Если коды адресов не совпадают, блок 40 8 синхронизации и управления по сигналу с блока 7 адресов запрещает прием информации с ПУ. При совпадении кодов адресов аппаратура КП воспринимает остальную информацию, поступающую с третьего выхода декодера 14 на первый вход блока 3 коррекции уставок по трактирующим сигналам, поступающим с. блока 8 синхронизации и управления на второй вход блока 3 коррекции уставок. Блок 3 коррекции уставок преобразует параллельный девятиразрядный код в коды новых значений уставок, поступающие на третий вход блока 2 уставок контролируемых параметров.Систематическая коррекция уставок контролируемых параметров в ходе бурения в комплексе с другими мероприятиями приводит к существенному увеличению точности устройства для теле- контроля буровых работ. Устройство для телеконтроля буровых работ по авт. св. Г 826386, о тл и ч а ю щ е е с я тем,.что, с цельюповышения точности устройства, в негона контролируемом пункте введен блоккоррекции уставок контролируемых параметров и пульт ручного ввода информации, выход блока коррекции уставоксоединен с третьим входом блока уставок контролируемых параметров, выходблока синхронизации и управления итретий выход декодера соединены соответственно с первым и вторым входамиблока коррекции уставок, выход пультаручного ввода информации соединен сфшестым входом блока отбора новых данных, на пункте управления введен блоксопряжения с ЭВИ, выход которого сооединен с четвертым входом. кодера, второй выход блока анализа параметров,третий выход пульта управления, третий выход блока синхронизации и управления и второй выход блока адресов соединены соответственно с первым, вторым, третьим ичетвертым входами блока сопряжения с ЭВМ,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 826386, кл, С 08 С 19/28,Е 21 В 45/00, 1979 (прототип) .928391 Составитель Н, Бочарова ктор О, Персиянцева Техред МТепер 1;орректор Г. РешетПодписнСР ка ПП "Патент", г. Уцгород, ул, Проектна 1 Л 4 г/63 ВНИИПИ Г по деп 11303), Тирай 639сударственногом изобретенийосква,. И,комитета С открытийуыская наб