Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Описанию методов измерения перемещения бурового инстру­мента и конкретных датчиков посвящено значительное коли­чество литературы [16, 45, 46, 80, 91, 117 и др.]. Наиболее пол­но методы измерения проходки рассмотрены в работе Бражни­кова В. А. и Кузнецова В. А. [16].

Вертикальные перемещения колонны бурильных труб в сква­жине в процессе бурения и спуско-подъемных операций осу­ществляются буровой лебедкой и талевой системой, приводи­мыми в действие электродвигателями или двигателями внут­реннего сгорания [16].

Кинематическая схема спуско-подъемного механизма состо­ит из буровой лебедю! 1 (рис. 9.2), ходового конца талевого ка­ната 2, шкивов кронблока 3, шкивов талевого блока 4, непод­вижного конца талевого каната 5, верхнего конца бурильной колонны б, нижнего конца бурильной колонны 7.

В процессе бурения осевое давление на долото создается ниж­ней частью колонны бурильных труб, находящейся в сжатом со-

стоянии. Верхняя часть колонны бурильных труб с помощью спус — ко-подъемного механизма поддерживается на весу и, следователь­но, растянута. По мере разбуривания породы и углубления ствола скважины при заторможенной буровой лебедке длина сжатой час­ти колонны бурильных труб уменьшается, что приводит к сниже­нию нагрузки на долото. Осевая нагрузка на долото регулируется изменением скорости перемещения верхнего конца бурильной колонны, т. е. скорости подачи бурового инструмента.

В зависимости от места установки первичного преобразовате­ля измерительного устройства методы измерения проходки можно разделить на две группы:

1) методы непосредственного измерения проходки при уста­новке первичного преобразователя на нижнем конце бурильной колонны;

2) косвенные методы измерения проходки по величине по­дачи бурового инструмента при установке первичного преоб­разователя на одном из элементов спуско-подъемного меха­низма.

В связи с очень сложными условиями работы измерительной аппаратуры на забое и отсутствием надежных каналов связи с

породоразрушающим инструментом в настоящее время исполь­зуются только косвенные методы измерения проходки.

На рис. 9.3 приведена схема последовательности преобразования вертикальных перемещений нижнего конца бурильной колонны в перемещение элементов спуско-подъемного механизма. Цифрами обозначены возможные места установки первичного преобразова­теля измерительного устройства. В зависимости от выбора мерного элемента спуско-подъемного механизма возможны различные кос­венные методы измерения величины и скорости проходки:

1) по величине перемещения верхнего конца бурильной колонны;

2) по величине перемещения талевого каната;

3) по углу поворота шкива кронблока;

4) по углу поворота барабана лебедки;

5) по углу поворота дополнительного мерного барабана, связан­ного мерным тросиком с талевым блоком.

При косвенных методах измерения проходки по величине подачи бурового инструмента в измерительную цепь входят ко­лонна бурильных труб и элементы спуско-подъемного механиз­ма. В процессе выполнения производственных операций на бу­ровой установке элементы спуско-подъемного механизма под действием различных сил деформируются, что приводит к из­менению коэффициента преобразования измерительной цепи.

Следовательно, с метрологической точки зрения желательны те методы измерения проходки, при реализации которых в изме­рительную цепь входит наименьшее число элементов спуско­подъемного механизма.

Однако в связи с тем, что линейные перемещения бурового инструмента преобразуются талевой системой в угол поворота шкива кронблока и барабана лебедки, а измерить большие угло­вые перемещения технически проще, чем линейные, методы из­мерения проходки по углу поворота шкива кронблока или бара­бана лебедки получили наибольшее распространение.

Комментарии запрещены.