Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

При управлении процессом бурения скважин необходим кон­троль момента вращения бурильной колонны, работающей в на­пряженном состоянии, так как превышение установленного зна­чения крутящего момента может привести к сложной аварии. Крутящий момент устанавливают по изменению упругих свойств вала, углу его закручивания, тангенциальным напряжениям на поверхности или по изменению силы активного тока ротора электродвигателя. В качестве преобразователей крутящего мо­мента в электрический сигнал могут быть использованы индук­тивные, индукционные, емкостные, магнитоупругие, струнные, тензометрические типы датчиков.

Момент на роторном столе контролируют по усилию, переда­ваемому ротором подроторному основанию. Крутящий момент измеряют независимо от направления вращения ротора и натя­жения цепной передачи. :>

Преобразователь крутящего момента на роторе типа ДКМ

Крутящий момент роторного стола, приводящего во вращение колонну труб с инструментом, определяют по изменению натя­жения цепной передачи датчиком ДКМ [46], который устанав­ливают под ведущей ветвью цепи привода.

При помощи регулировочного болта 2 и тарельчатой пружи­ны 3 создается начальная стрела прогиба цепи привода роторно­го стола в месте соприкосновения звездочки 4, установленной на рычаге 1, с цепью (рис. 9.24). При изменении крутящего мо­мента натяжение цепи меняется, что приводит к перемещению траверсы 5. Перемещение последней влечет за собой деформа­цию тарельчатой пружины и смещение рычага 1, связанного с измерительной обмоткой преобразователя и вторичным прибо­ром. Погрешность измерения не превышает ±2,5%.

Индикатор крутяшего момента на роторе ГИМ-1

Индикатор крутящего момента на роторе ГИМ-1, используемый в комплексе Б-7, состоит из гидравлического преобразователя цепи ротора, рычага с рабочим колесом, показывающего прибо­ра, соединительного шланга и демпфера (рис. 9.25).

Техническая характеристика ГИМ-1 Диапазон измерения контролируемой

TOC o "1-5" h z величины, кН • м……………………………………………………………… 0—300

Максимальное давление в гидросистеме прибора, МПа…….. 4

Основная приведенная погрешность измерения, %…………. ±2,5

Максимальное расстояние от датчика

до показывающего прибора, м………………………………………………. 10

Температура окружающей среды, °С……………………. —50 — ь +50

Преобразователь усилий для измерения момента на роторе типа ПМР

В комплексе СКУБ для измерения момента на роторе использу­ется преобразователь усилий типа ПМР (рис. 9.26) [46]. Мембра­на 9 установлена в корпусе 3 и закреплена винтом 10. К крон-

Рис. 9.24. Датчик крутящего момента ДКМ

Рис. 9.26. Преобразователь усилий для измерения момента на роторе ПМР

Рис. 9.27. Схема индикатора крутящего момента

-ёсх#

на роторе КМР-1

Рис. 9.28. Электрический измеритель момента на роторе

Признак классификации	Тип измерителя момента на роторе
По прин — ци пу действия |	Основной	Связанный с цепью привода	Связанный с карданом привода	Связанный с приводным электродвигателем
Дополнительный	Г идравлический	Гидравлический	Электрический
Механический
Способ передачи момента	Рычаг-звездочка (колесо)	Шпонка	По току
Квадратный вал
По мощности
Фланец
По типу преобразователя	Датчик давления	Датчик давления	Преобразователь тока
Индукционный датчик	Тензометрический	Датчик Холла
По способу передачи сигнала	Шланг	Шланг	Кабель
Кабель	Токосьемные щетки
Бесконтактно
По месту установки	Цепь привода	Вал привода	Питающий кабель электродвигателя
По удобству монтажа	Неудобно	Неудобно	Удобно
По точности	Низкая	Высокая	Высокая
По надежности	Низкая	Высокая	Высокая

Продолжение табл. 9.9 Признак классификации Тип измерителя момента на роторе Предпочтительный тип и его характеристика: — погрешность измерения — выходной сигнал — температурный диапазон — диапазон измерения Унификация + 1% 4-20 мА (9-10 В) -50 н — +50°С 0-30 (50) кН • м Все типы БУ с электроприводом

штейнам 4 и 7, жестко соединенным с мембраной 9, прикрепле­ны катушка 6дифференциального трансформатора и плунжер 8. На кронштейнах установлен дифференциально-трансформатор — ный преобразователь. Корпус 3 ввинчен в сварной корпус 5, с помощью которого преобразователь устанавливается на основа­нии ПМР или на основании опор качающегося редуктора.

На резьбовой конец мембраны навинчивается стакан 11 с та­рельчатыми пружинами 2 и пята 7, воспринимающая усилие болта (при карданно-редукторном приводе) или рамы (при цепном приводе).

Техническая характеристика ПМР Верхний предел измерения, кН……………………………………… Основная приведенная погрешность измерения, %

Температура окружающей среды, °С Масса, кг…………………………………………….. Габарит, мм………………………………………….

30 ±1,5

.-50 + +50 …………….. 12 187x145x200

Индикатор крутящего момента на роторе КМР-1

Индикатор крутящего момента на роторе буровой установки пред­назначен для преобразования крутящего момента на звездочке в осевое усилие, возникающее в шариковинтовой передаче и в даль­нейшем преобразующееся в пропорциональный электрический сигнал постоянного тока [46]. Индикатор КМР-1 разработан СПКБ «Нефтегазпромавтоматика».

Схема индикатора показана на рис. 9.27. Он содержит преоб­разователь крутящего момента 1, установленный на быстроход­ном валу ротора, и преобразователь избыточного давления 3. Эти преобразователи соединены между собой трубопроводом 4 и связаны трубопроводом 2 с пресс-бачком, входящим в состав при­бора ГИВ-6. Преобразователь избыточного давления «Сапфир-22» состоит из чувствительного элемента и измерительного блока, который получает питание от источника постоянного тока на­пряжением 36 В. Диапазон измерения крутящего момента на роторе 0—3 кН • м (диапазон усилий — 0—20 кН), приведенная погрешность ±1,5%.

В ИИС ГТИ СГТ-К «Разрез-2» в качестве измерителя момен­та на роторе используется преобразователь тока (мощности) в иепи электропривода ротора (рис. 9.28), представляющий собой преобразователь на датчиках Холла, через отверстие которого про­пускается силовой кабель электропривода ротора.

Выходной сигнал, пропорциональный потребляемому току (мощности) электропривода ротора, калибруется в едини­цах момента (кН • м) через измеритель момента на машин­ном ключе.

В табл. 9.9 приводится классификация измерителей момента на роторе.

Комментарии запрещены.