SU832080A1 - Устройство дл измерени глубиныСКВАжиНы - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГЛУБИНЫ СКВАЖИНЫ

1

Изобретение относитс  к нефтедобывающей промышленности, а именно к технике измерени  глубины скважин, положени  относительно дневной поверхности породоразрушающего инструмента или приспособлений дл  перфорации, освоени  и ремонта .

Известно устройство дл  измерени  вертикальных перемещений бурового инструмента , содержащее подпружиненный рычаг, расположенный на внещнем слое навитого на барабане лебедки талевого каната и жестко св занным с вилкой конусного вариатора , который включен в разрыв механической передачи между валом лебедки и счетчиком перемещений бурового инструмента 1.

Недостатком этого устройства  вл етс  сложность конструкции, так как устройство жестко св зано с лебедкой талевого каната и может быть выполнено только дл  сочетани  каждого конкретного типа лебедки и диаметра талевого каната.

Известно также устройство дл  измерени  глубины скважины, содержащее датчик оборотов лебедки, датчик веса на крюке.

соединенные с блоком логики, с вход щими в него устройством ручного ввода информации , распределителем импульсов, триггером управлени  реверсом, схемой ИЛИ, узлом задержки, дешифратором нул , селектором максимальной длительности импульсов, ключем и схемами И, генератором дробных импульсов, счетчика витков каната, блоком набора кода, формирователем импульсов , щифраторами, счетчиком импульсов, реверсным счетчиком импульсов 2.

Недостатком устройства  вл етс  низкое быстродействие, обусловленное необходимостью досчета дробных импульсов дл  компенсации погрешности, возникающей при смене слоев каната. Врем , затрачиваемое на выполнение досчета дробных импульсов , накладывает ограничение на увеличение числа меток на один оборот лебедки , чем соответственно ограничиваетс  также и точность измерени .

Claims (2)

1. Цель изобретени  - повышение быстродействи  и точности измерени  устройства , в частности заменой операции подсчета дробных импульсов в известном устройстве на арифметические действи  над величинами интегралов глубины скважины. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено реверсивным счетчиком слоев каната, схемой сравнени  кодов , двум  блоками пам ти, сумматором, вычислтельным устройством и двум  регистрами результата, причем один выход триггера управлени  реверсом подключен к первому входу реверсивного счетчика слоев каната, к первому входу реверсивного счетчика слоев каната, к первому адресному входу первого блока пам ти и к входу вычислительного устройства, а другой выход триггера управлени  реверсом ко второму входу реверсивного счетчика слоев каната и ко второму адресному входу первого блока пам ти, выход которого подключей к первому входу схемы сравнени  кодов, ко второму входу которой подключен выход реверсивного счетчика витков каната, а выход схемы сравнени  кодов - к счетному входу реверсивного счетчика -слоев каната, выход последнего подключен к адресным входам обоих блоков пам ти, первый из которых соединен с выходом схемы ИЛИ, а второй соединен с выходом ключа и соединен со входом сумматора и входом вычислительного устройства, причем сумматор и вычислительное устройство соединены со схемами И и двум  регистрами результата, последние соединены с устройством ручного ввода, а один из них - с дещифратором нул . В качестве блоков пам ти в устройстве могут быть применены, например, микросхемные нерепрограммируемые посто нные запоминающие устройства, в одном из которых запрограммированы коды пор дковых номеров крайних витков каната в слое, на которых происходит переключение с одного сло  на другой, а в другом - коды величин интервалов проходки, численно равных изменению глубины скважины между двум  импульсами датчика оборотов лебедки дл  каждого сло  каната лебедки. В качестве вычислительного устройства может быть применен, например, калькул тор в микросхемном исполнении. На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство включает в себ  датчик 1 оборотов лебедки, датчик 2 веса на крюке, устройство 3 ручного ввода, распределитель 4 импульсов, схему ИЛИ 5, ключ 6, триггер 7 управлени  реверсом, дещифратор нул  -8, схемы И 9 и 10, реверсивный счетчик 11 витков каната, схему 12 сравнени  кодов, реверсивный счетчик 13 слоев каната, блоки пам ти 14 и 15, сумматор 16, регистр 17 результата «глубина забо  вычислительное устройство 18 и регистр 19 результата «над забоем. Работа устройства рассматриваетс  на примере бурени  нефт ных и газовых скважин. Перед началом аизуа:1ьны;л иодсчетом определ етс  начальное число витков и слоев каната на лебедке, а затем с помощью имитатора, расположенного в устройстве 3 ручного ввода, в реверсивных счетчиках 11 витков и слоев 17 каната устанавливаютс  найденное число витков и номер сло  каната лебедки, а регистры результата 17 и 19 сбрасываютс  в нулевое состо ние. При перемещении талевого блока сигналы с датчика 1 оборотов лебедки через устройство 3 ручного ввода поступают на распределитель 4 импульсов, в котором формируютс  счетные импульсы по двум каналам , в зависимости от направлени  вращени  барабана лебедки. Эти импульсы управл ют работой триггера 7 управлени  реверсом и через схему ИЛИ 5 поступают на счетный вход реверсивного счетчика 11 витков каната, на управл ющий вход блока пам ти 14 и через ключ 6 - на управл ющий вход блока пам ти 15. Сигналы с выхода триггера 17 управл ют работой реверсивных счетчиков 11 и 13, блоком пам ти 14 и через схемы И 9 и 10 работой сумматора 16 и вычислительного устройства 18. В зависимости от кода на адресных щинах блока пам ти 14, поступающего от триггера 7 управлени  реверсом и с выхода реверсивного счетчика 13 слоев каната на выходных щинах этого блока под воздействием счетного импульса с выхода схемы ИЛИ 5 формируетс  код номера виткл. на котором ожидаетс  переход с одного сло  на другой. Этот код поступает на схему 12 сравнени  кодов, где сравниваетс  с кодом реверсивного счетчика 11 витков каната, и в случае равенства кодов iia выходе этой схемы формируетс  импульс, который поступает на счетный вход реверсивного счетчика 13 слоев каната, и показани  этого счетчика увеличиваютс  или уменьщаютс  на единицу в зависимости от состо ни  триггера 7 управлени  реверсом. Выход реверсивного счетчика 13 слоев каната подключен к адресным щинам блоков пам ти 14 и 15. Во врем  бурени  скважины , при наращивани х и спуско-подъемных операци х дл  исключени  холостых ходоб талевого блока используетс  датчик 2 веса, который открывает ключ 6 дл  прохождени  счетных импульсов на управл ющий вход блока пам ти 15 только при бурении, спуске или подъеме бурильных труб. В процессе углублени  скважины триггер 7 управлени  реверсом устанавливаетс  в таком состо нии, что на первые входы схем И 9, 10 разрещающий сигнал поступает с одного, а запрет на управл ющий вход «сложение вычислительного устройства 18 с другого выхода этого триггера. В это врем  в регистре 19 результата «над забоем записаны нули и параллельный выход этого регистра устанавливает дешифратор нул  8 в такое состо ние, что на второй вход схемы И 9 поступает разрешение , а на второй вход схемы И 10 - запрет. В этом случае с выхода схемы И 9 поступает разрешение на управл ющий вход сумматора 16, а со схемы И 10 - запрет на управл ющий вход «вычитание вычислительного устройства 18. В результате сумматор 16 находитс  в открытом, а вычислительное устройство 18 в закрытом состо нии дл  прохождени  информации с выхода блока 15. Под воздействием счетных импульсов, поступающих с выхода ключа 6, с блока 15 пам ти на сумматор 16 поступает код интервала проходки , величина которого соответствует слою каната лебедки, код которого установлен на адресных щинах этого блока. В сумматоре 16 производитс  сложение поступающих величин интервалов проходки, а сумма переноситс  в регистр 17 результата «глубина скважины. При отрыве долота от забо  скважины, например при подъеме инструмента, переключаетс  триггер 7 управлени  реверсом и своими выходными сигналами подает запрет на схемы И 9, 10 и разрешение на управл ющий вход «сложение вычислительного устройства 8, в котором производитс  сложение поступивщей с блока пам ти 15 величины интервала проходки с хран щейс  суммой, а результат переписываетс  в регистр 19 результата «над забоем. При по влении на выходе регистра 19 результата кода, отличающегос  от нулевого , дешифратор 8 нул  срабатывает таким образом, что на схему И 9 поступает запрет, а на схему И 10 - разрешение, так что нет разрешени  на входе сумматора 16 и н входе «вычитание вычислительного устройства 18. При спуске инструмента в ск зажину переключаетс  триггер 7 управлени  реверсом и с одним выходом подает запрет на управл ющий вход «сложение, а другим, через схему И 10 - разрешение на управл ющий вход «вычитание вычислительного устройства 18, где производитс  вычитание из хран щейс  суммы поступивщего из блока 15 пам ти величины интервала проходки, а результат переноситс  в регистр 19 результата «над забоем. Когда инструмент приближаетс  к забою и долото касаетс  забо  на выходе регистра 19 результата «над забоем устанавливаетс  код нулей, под воздействием которого срабатывает дешифратор 8 нул , подающий запрет на схему И Ю и разрешение через схему И 9 на сумматор 16, с.тедовательно, устройство продолжает работать в режиме измерени  глубины в процессе бурени , накаплива  в сумматоре результат - текущую глубину скважины. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  глубины скважины, содержащее датчик оборотов лебедки, устройство ручного ввода и распределитель импульсов, схему ИЛИ, триг Р управлени  реверсом, реверсивный счетчик витков каната И, дешифратор нул , ключ, датчик весо, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и точности измерени  устройства, оно снабжено реверсивным счетчиком слоев каната, схемой сравнени  кодов, двум  блоками пам ти, сумматором, вычислительным устройством и двум  регистрами результата, причем один выход триггера управлени  реверсом подключен к первому входу реверсивного счетчика слоев каната, к первому адресному входу первого блока пам ти и к входу вычислительного устройства, а другой выход триггера управлени  реверсом подключен ко второму входу реверсивного счетчика слоев каната и ко второму адресному входу первого блока пам ти, выход которого подключен к первому входу схемы сравнени  кодов, ко второму входу которой подключен выход реверсивного счетчика витков каната, а выход схемы сравнени  кодов подключен к счетному входу реверсивного счетчика слоев каната, выход которого подключен к адресным входам обоих блоков пам ти, первый из которых соединен с выходом схемы ИЛИ, а второй соединен с выходом ключа и соединен со входом сумматора и входом вычислительного устройства, сумматор и вычислительное устройство соединены со схемами И и двум  регистрами результата, соединенными с устройством .ручного ввода, а один из них соединен с дешифратором нул . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 451836, кл. Е 21 в 45/00, 1973.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 648722, кл. Е 21 В 47/04, 1975.