Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Комплекс предназначен для контроля основных параметров процесса вращательного бурения нефтяных и газовых скважин и применяется на буровых установках эксплуатационного и глубокого разведочного бурения стволов нефтяных и газовых скважин на суше. Его выпускают в шести вариантах в зависимости от количества и диапазонов измерения контро­лируемых параметров. —

Он используется в макроклиматических районах с умеренным клима­том, но для эксплуатации при температурах окружающего воздуха от — 50 до 50° С. По устойчивости к механическим воздействиям комп — 28

Состав комплекса	Габаритные размеры, мм ‘ (длина X ширина X высота)	Масса, кг
Первичные преобразователи:	‘
усилий	182 X 134X206,5	12,0
134 X 177X206,5	11,0
момента	200 X 145Х 187	12,0
	600X200X385	91,0
давления	170Х 124X240	6,0
подачи	189X186X224	6,0
частоты вращения	197X195X225	6,0
уровня	2265X275X240	6,8
расхода на выходе	^ 455X360	14,5
температуры	(длина Xдиаметр) 130Х 146X400	3,2
Расходомер РГР:
первичный преобразователь	800X340X282	85,0
блок преобразователей	478X203X441	20,0
Миллиамперметр Н-392	270X160X160	5,5
Потенциометр КСУ2-039	450X320X240	21,0
» КСУ2-040	450X320X240	21,0
Прибор измерительный показывающий	196X250X250	7,8
Ящик соединительный	103X250X250	11,81
Табло	250X182X250	4,3
Блоки:
питания	250X202X250	11,0
управления нагрузкой	90 X 122X200	1,3
« моментом	90 X 103X200	1,3
« уровнем	90 X 103X200	1,2
« расходом	90 X 122X200	1,3
Стойка	650X320X1319	49,0
Ящики приборные	1256X300X650	54,3
	490X350X500	16,0

леке соответствует виброустойчивому и вибропрочному исполнениям, а по защищенности от воздействия окружающей среды — исполнению, защищенному от попадания внутрь твердых частиц (пыли) и воды. Ре­гистрирующие приборы имеют обыкновенное исполнение.

Составные части комплекса размещаются на буровой: датчики уста­навливаются на технологическом оборудовании буровой; блок питания и коммутации, пульт контроля и управления, блок наблюдения — на пло­щадке буровой; устройство регистрации — в помещении бурового мастера.

Комплекс обеспечивает контроль технологических параметров, вы­дачу выходных управляющих сигналов и сигналов тревоги.

Контролируемые комплексом СКУБ-М1 технологические параметры и соответствующие им измеряемые физические величины приведены в табл. 1.8.

В комплексе СКУБ-М1 предусмотрена возможность подключения дат­чика плотности бурового раствора.

Контролируемый параметр	Вариант комплекса	Измеряемая физическая	величина, соответствующая контролируемому параметру	Место представле­ния инфор­мации
Наименование, единица из­мерения	Верхний предел из­мерения	00	01	02	03	04	05	Наименование, единица измерения	Верхний предел измерения	Основная приведенная по­грешность, %
измере­ ния	регист­ рации	выходно­го сигна­ла
Нагрузка на крюке,	1250	+						Нагрузка на рычаге	80	±2,5	±2,5	±1,5	PS, PV
кН	1600	—	+	—	—	_	__	крепления непод­	100
	2000	—-	—	+	—	—	—	вижного конца та­	80
	2500	—		—	+	—	—	левого каната, кН	80
	3500				—	+	—		100
	4000						+		100
Осевая нагрузка на	400	+	+	+	+	+	+	Изменение нагрузки		Не нормируется	PH, PS
буровой инструмент,								на рычаге крепле­
кН								ния неподвижного
								конца талевого ка­
								ната, кН				—
Подача бурового ин­	Не огра­	+						Угловое перемеще­	360X50	—	±2,5	±1,5	PS
струмента, м	ничен	—	+	—	—	г~	—	ние вала, связанно­	360X41
		—	—	+	—	—	—	го с барабаном ле­	360X35
		—	—	—	+	—	—	бедки, градус	360X43,5
		—	—	—	—	+	—		‘360X43,5
							+		360X72,5
Положение талевого	40	+						То же	360 X 50	±2,5	_!	±1,5	PV1
блока, м		—			—		—		360X41
		—	—	+	—	—	—		360X35
		—	—		+	—	— ■		360X43,5
		—	—	—	—	+	—		360X43,5
							+		360X72,5
Давление нагнетания	25	+	+	+	+		—	Давление, МПа	25	±2,5	±2,5	±1,5	PS, PV
бурового раствора,	40	—	—	—	—		+		40
МПа

Расход бурового раст­вора в нагнетательной линии, м3/с

0,1

+

+

+

+

+

+

Расход, м3/с

0,1

±2,5

±2,5

±1,5

PSI, PV1

Частота вращения ро­тора, об/мин

300

+

+

+

+

+

+

Частота вращения, об/мин

300

±2,5

±2,5

±1,5

PS1, PV1

Крутящий момент на роторе, кН-м

60

—

—

+

+

+

+

Усилие на элементе механизма ротора’ кН

40 60

±2,5

±2,5

±1,5

PS, PV

Крутящий момент на машинном ключе, кН • м

60

+

+

+

+

+

+

Усилие на рычаге ключа, кН

60 80

±2,5

±2,5

±1,5

PS, PV

Уровень раствора в приемных емкостях, м

1,6

—

—

—

+

+

+

Перемещение по­плавка, м

1,6

±2,5

±2,5

±1,5

PS1, PV1

Температура бурового раствора, °С

100

—

—

+

+

+

Температура, °С

100

—

±2,5

±1,5

PS1, PV1

Изменение расхода выходящего бурового раствора, %

100

"

"

+

+

+

Количество выходя­щего из скважины бурового раствора

Не нормируется

PS1, РН1

Примечания: 1. Знак « + » означает наличие контролируемого параметра в данном варианте комплекса. 2. Осевая нагрузка на инструмент определяется оператором по разности нагрузок на крюке, созданных вращающимся инструментом до и после введения его в контакт с забоем. 3. Основная приведенная погрешность измерения физической величины, соответствующей подаче инструмента, указана для подачи 20 м. 4. Условные обозначения видов представления информации: PH — прибор индикаторный; РН1 — индикатор стрелочный; PS — прибор регистрирующий аналоговый; PSI — прибор регистрирующий много­точечный; PV— прибор измерительный; PV1 — измеритель стрелочный.

Постоянный 0—10 > 2

Непрерывные выходные сигналы: характеристика………………………………………… напряжение, В………………………………………….. сопротивление нагрузки, кОм Управляющие выходные сигналы: характеристика………………………………………… напряжение, В………………………………………….. ток, А………………………………………………………….

………………………………………. Постоянный

…………………………………… 24

…………………………………………………. 1,5

Назначение управляющих сигналов приведено в табл. 1.9.

Сигналы тревоги: характеристика

Таблица 1.9

Сигнал на пульте	. Назначение
Вес	Отключение привода лебедки при перегрузке талевой
	системы
Тальблок	Отключение привода лебедки при подъеме талевого бло­
	ка выше заданной высоты.
Давление	Отключение привода насосов при превышении допусти­
	мого давления
Циркуляция	Наличие давления в манифольде нагнетательной линии
Момент	Отключение привода ротора при превышении допустимого
	крутящего момента
Момент	Отключение привода машинного ключа при превышении
	допустимого крутящего момента —
Уровень	Отклонение уровня бурового раствора в приемных емкос­
	тях от заданного
Плотность	Отклонение плотности бурового раствора от заданной
Перелив	Перелив скважины при доливе в процессе подъема инст­
	румента

Загорание сигнальной лам­почки на панели пульта контроля и управления

±4,0

основная приведенная погрешность сигнализа­ции, %………………

Назначение сигналов тревоги приведено в табл. 1.10. Т а б л и ц а 1.10 Сигнал на пульте Назначение Давление Вес Уровень Момент Положение тальблока Плотность Система Отказ Превышение допустимой величины давления Перегрузка талевой системы Отклонение уровня от заданного Превышение допустимого крутящего момента Подъем талевого блока выше заданной высоты Отклонение плотности бурового раствора от заданной Включенное состояние комплекса Отказ в цепях питания комплекса

Общие технические данные СКУБ-М1

Погрешность контроля нагрузки на крюке, крутящих моментов на роторе и ма­шинном ключе, давления нагнетания бурового раствора и уровня его в приемных емкостях, %:

измерения……………………………………………………………………………………………… ±2,5

выходных сигналов……………………………………………………………………………….. ±1,5

Питание:

ток…………………………………………………………………………………………… Переменный,…… одно­

фазный

напряжение, В…………………………………………………………………………………….. 2201зз

частота, Гц…………………………………………………………………………… . 50+1

Потребляемая мощность, кВ-А…………………………………………… 0,8

Изменение основной приведенной погрешности, доли от основ­ной погрешности:

при изменении температуры окружающей среды от +20° С в рабочем диапазоне температур на каждые 10° С:

TOC o "1-5" h z ±1,5……………………………………………………………………………………………………. 0,5

±2,5…………………………………………………………………………………….. 0,54

±4,0…………………………………………………………………………………………………. 0,44

при изменении напряжения питания в указанных пределах. . 0,3

при изменении частоты переменного тока в указанных преде­лах……………. 0,3

при воздействии внешнего постоянного или переменного маг­нитного поля частотой 50 Гц и напряженностью 400 А/м. . 0,4

Средний срок службы, лет………………………………….. . . : 8

Средняя наработка на отказ каждого канала измерения, ч. . . 10 000

Питание комплекса………………………………….. ,…………………………………. . От системы элект­

Состав, габаритные размеры и масса комплекса СКУБ-М1 приведены в табл. 1.11.

ропитания буровой

Таблица 1.11 Состав комплекса Вариант испол- Число составных частей на вариант Габаритные размеры, мм Масса, кг составных частей 00 01 02 03 04 05 длина ширина высота Блок наблюдения 00 02 04 06 08 10 — 1 1 — — — — — 1 — 530 530 213 34,9 1 1 * Датчики усилий: ДС-1 ДС-2 дс-з 00 01 06 07 13 14 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 430 490 322 200 200 200 82 82 82 6,8 6,7 7.0 6.1 6,0 ДС-4 18 19 1 1 1 1 1, 1 332 200 82 / 6,3 6,2 Датчики: частоты ДЧ1 положения тале­вого блока ДП1 температуры ДТ1 уровня ДУ1 Индикатор расхо­да на выходе ИР1 00 • 00 02 00 02 00 00 02 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1 3 1 1 1 1 1 33 175 961 524 2586 520 60 128 140 323 220 165 132 72 232 205 530 7,2 5.4 4,9 3.1 2.5 14,8 4,8 5.2

3-3926

Состав комплекса	Вариант испол-•	Число составных частей на вариант	Габаритные размеры, мм
составных частей	00	01	02	03	04	05	длина	ширина	высота
Пульт контроля и управления ПКУ	00 02	1	1	1	1	1	1	553	400	195	15,7 15,1
Устройство реги­страции УР	00 02	1	1	1	1	1	1	900	800	480	104
Блок питания и коммутации БПК	00 01 04 06. 09 10	1	1	1	—	—	—
		—		1		—	—	—	—	—
						1
Комплекты: монтажный	00 01 02	1	1	1	—	—	—
запасных частей	03 04 3 00 01 02 04 4 08 00	1	1		1	1	1
	—	—		1	1	1
инструмента и принадлежностей	1	1	1	1	1	1	—	—	—	—
Преобразователь расхода РГР-100	00	1	1	1	1	1	1	600	350	460	66,5
Сапфир 22ДИ-2170: на 25 МПа на 40 МПа	=	1	1	1	1	1	1	255	135	167	4,0
Разделитель РМ	—	1	1	1	1	1	1	—	—	—	—

Комплекс СКУБ-М1 представляет собой совокупность технических средств, предназначенных для централизованного контроля процесса бу­рения скважин, и состоит из следующих основных устройств: ПП — пер­вичных преобразователей; БПК — блока питания и коммутации; БН — блока наблюдения; ПКУ — пульта контроля и управления; УР — устрой­ства регистрации.

Составные части комплекса СКУБ-М1 обеспечивает реализацию функ­ций: контроля — измерение, сбор, обработку сигналов о технологических параметрах бурения; отображения сигналов на показывающих приборах; регистрации сигналов на диаграммной бумаге; обеспечения выхода сигна — 34

лов на информационно-измерительные системы; сигнализации отклонения от заданных режимов и сигналов тревоги; управления — формирование и выдача управляющих сигналов при достижении контролируемыми пара­метрами ранее заданных значений.

Первичные преобразователи, устанавливаемые на технологическом оборудовании буровой, подключают к БПК с помощью соединительных кабелей. БПК обеспечивает питание всего комплекса, обработку сигналов и передачу их к устройствам БН, ПКУ, УР и на контакты разъема «Вы­ходные сигналы», расположенные на УР. БН и ПКУ обеспечивают пред­ставление контролируемых параметров бурильщику. Работой комплекса управляют с помощью ПКУ. Контролируемые параметры фиксируются на диаграммной бумаге приборами УР. ‘

Реализация фукнций осуществляется с помощью совокупности устройств, размещенных в составных частях, представляющих измерительный канал. Каналы формируют по каждому технологическому параметру, контроли­руемому комплексом. При этом если контролируемый технологический параметр и фактически измеряемая физическая величина совпадают, то канал называется измерительным (в табл. 1.8 для него указаны погреш­ности по отношению к контролируемому параметру). Если контролируе­мый технологический параметр и фактически измеряемая физическая величина не совпадают, то канал называется каналом контроля (в табл. 1.8 для него указаны погрешности по отношению к измеряемой физической величине).

Канал контроля нагрузки на крюке. Нагрузка на крюке G определя­ется по усилию натяжения неподвижной ветви талевого каната, которое передается на первичный преобразователь с помощью механизма креп­ления и перепуска неподвижного конца каната.

Электрический сигнал, соответствующий нагрузке на крюке, усили­вается в БПК и поступает в БН, УР, на контакт разъема «Внешний потребитель» и контакт разъема «Выходные сигналы» в БПК.

Здесь сигнал G сравнивается с заданным уставкой максимально до­пустимым усилием. В результате сравнения вырабатываются дискретные сигналы, которые после усиления поступают на блок тревожной сигна­лизации в ПКУ и контакт разъема в БПК-

Канал контроля осевой нагрузки на буровой инструмент. Осевая на­грузка на буровой инструмент определяется как разность нагрузки на крюке до и порле достижения контакта инструмента с забоем.

В БПК сигналы вычитаются: G| — Go = AG, где G0 и Gi — сигналы усилия до и после достижения контакта инструмента с забоем.

Сигналы вычитаются автоматически при наличии давления в мани — фольде нагнетательной линии бурового раствора.

Электрический сигнал AG, пропорциональный осевой нагрузке на бу­ровой инструмент, после усиления поступает в БН, УР, на контакт разъема «Внешний потребитель» и контакт разъема «Выходные сигналы» в БПК.

Канал контроля подачи инструмента. Подача бурового инструмента h определяется по углу поворота барабана лебедки, пропорциональному перемещению бурильной колонны и талевого блока в процессе бурения скважины. Сигнал h с первичного преобразователя, усиленный в БПК, поступает в УР, на контакт разъема «Внешний потребитель» и контакт разъема «Выходные сигналы» в БПК.

Канал контроля положения талевого блока. Положение талевого бло­ка определяется по углу поворота барабана лебедки, пропорциональному перемещению талевого блока в процессе спускоподъемных операций (СПО).

Сигнал Lt6, соответствующий положению талевого блока, усиленный в БПК, поступает в ПКУ, УР, на контакт разъема «Внешний потребитель» и контакт разъема «Выходные сигналы» в БПК.

В БПК сигнал б сравнивается с заданным уставкой максимально допустимым верхним положением талевого блока, в результате чего выра­батывается дискретный управляющий сигнал «Тальблок», который посту­пает на контакт разъема в БПК — .

Канал контроля частоты вращения ротора. Частота вращения ротора определяется по скорости вращения быстроходного вала ротора или его привода.

Сигнал датчика п усиливается в БПК, поступает в ПКУ, УР, на кон­такт разъема «Внешний потребитель» и контакт разъема «Выходные сиг­налы» в БПК.

Канал контроля крутящего момента на роторе. Крутящий момент на роторе определяется по усилию натяжения ведущей ветви цепи привода ротора с помощью приспособления, преобразующего усилие натяжения цепи в усилие сжатия первичного преобразователя.

Сигнал Мр (только в процессе бурения) усиливается в БПК и посту­пает в БН, УР, на контакт разъема «Внешний потребитель» и контакт разъема «Выходные сигналы» в БПК.

В БПК этот сигнал сравнивается с заданным уставкой предельно допустимым усилием, в результате чего вырабатываются дискретные сиг­налы, которые после усиления поступают на блок сигналов тревоги в ПКУ и контакт разъема в БПК.

Канал измерения крутящего момента на машинном ключе. Крутящий момент на машинном ключе измеряется по усилию на конус рычага ключа, возникающему при свинчивании (развинчивании) бурильных труб в про­цессе СПО.

Сигнал уИк (только в процессе СПО), усиленный в БПК, поступает в БН, УР, на контакт разъема «Внешний потребитель» и контакт разъема «Выходные сигналы» в БПК.

В БПК сигнал Мк сравнивается с заданным уставкой максимально допустимым усилием. В результате такого сравнения вырабатываются дискретные сигналы, которые после усиления поступают на блок сигна­лов тревоги в ПКУ и контакт разъема в БПК.

Канал измерения давления нагнетания бурового раствора. Давление нагнетания бурового раствора в манифольде нагнетательной линии из­меряют первичным преобразователем «Сапфир 22ДИ».

Сигнал р, усиленный в БПК, поступает в БН, УР, на контакт разъема «Внешний потребитель» и контакт разъема «Выходные сигналы» в БПК. 36

Здесь этот сигнал сравнивается с заданными уставкой значениями мак­симально допустимого давления и давления в манифольде. В результате сравнения вырабатываются дискретные сигналы, которые после усиления поступают на блок сигналов тревоги в ПКУ и контакты разъема в БПК.

Канал измерения расхода бурового раствора в нагнетательной линии. Расход бурового раствора в нагнетательной линии измеряют преобразо­вателем расхода РГР-100, сигнал которого, усиленный в БПК, поступает в ПКУ, УР, на контакт разъема «Внешний потребитель» и контакт разъе­ма «Выходные сигналы» в БПК.

Канал контроля расхода выходящего из скважины бурового раствора. Изменение расхода выходящего бурового раствора определяют по пере­мещению лопасти первичного преобразователя под действием потока выходящего раствора. Сигнал QBUx, усиленный в БПК, поступает в ПКУ, УР, на контакт разъема «Внешний потребитель» и контакт разъема «Выходные сигналы» в БПК-

В БПК этот сигнал сравнивается с заданным уставкой предельно допустимым изменением расхода выходящего бурового раствора, в резуль­тате чего вырабатывается дискретный управляющий сигнал, который после усиления поступает на контакт разъема в БПК.

Канал измерения уровня бурового раствора. Уровень бурового раст­вора в приемных емкостях измеряют по перемещению поплавка первич­ного преобразователя. В комплексе СКУБ-М1 предусмотрена возмож­ность измерения уровня в трех емкостях. Сигналы Ни Я2, Яз усиливаются в БПК и поступают в УР, на контакт разъема «Внешний потребитель» и контакт разъема «Выходные сигналы» в БПК-

В зависимости от положения переключателя «Уровень» на панели ПКУ сигналы Яь Я2 или Я3 поступают в ПКУ на указатель.

Здесь эти сигналы сравниваются с заданными уставкой предельно допустимыми уровнями в емкостях, в результате чего вырабатывается дискретный сигнал тревоги, который после усиления поступает в блок сигнализации в ПКУ.

Канал измерения плотности. Плотность бурового раствора можно изме­рять при наличии плотномера с унифицированным выходным сигналом О—10 В, так как преобразователь плотности в комплект поставки комплек­са СКУБ-М1 не входит. В комплексе предусмотрена возможность под­ключения преобразователя плотности к разъему БПК-

Сигнал плотности усиливается в БПК и поступает в ПКУ, УР, на контакт разъема «Внешний потребитель» и контакт разъема «Выходные сигналы» в БПК. В БПК сигнал р сравнивается с заданной уставкой пре­дельно допустимой плотностью. В результате сравнения вырабатываются дискретные сигналы, которые после усиления поступают на блок сигнала тревоги в ПКУ и на контакт разъема в БПК.

Канал измерения температуры бурового раствора. Температура буро­вого раствора измеряется термопреобразователем, погруженным в раст­вор. Сигнал Т, усиленный в БПК, поступает в ПКУ и УР, на контакт разъема «Внешний потребитель» и контакт разъема «Выходные сигналы» в БПК.

Первичные преобразователи технологических параметров. Первичный преобразователь усилий предназначен для преобразования усилий, дей­ствующих на чувствительный элемент, в выходной электрический сигнал. В зависимости от назначения первичный преобразователь усилий имеет четыре варианта исполнения, которые отличаются между собой габарит­ными размерами и присоединительными элементами.

Первичные преобразователи ДС1 и ДС2 применяют для измерения усилий в каналах контроля нагрузки на крюке и осевой нагрузки на бу­ровой инструмент, крутящего момента на роторе, крутящего момента на машинном ключе.

Усилие, действующее на трубчатый чувствительный элемент с на­клеенными тензорезисторами, вызывает изменение их сопротивления, ко­торое усиливается в дифференциальном усилителе до уровня 0—10 В. В чувствительный элемент ввинчены серьги, с помощью которых осуще­ствляется монтаж датчика усилий и через которые передается измеряемое усилие. Одновременно серьги служат защитным корпусом для чувстви­тельного элемента. Соединение серег подвижное, резиновое кольцо обес­печивает герметичность. Для фиксации чувствительного элемента служит винт. К верхней серьге прикреплен корпус, в одной части которого раз­мещен дифференциальный усилитель, а в другой — клеммная колодка для подключения кабеля и кабельный ввод. Каждая часть корпуса за­крыта ввинчивающейся крышкой.

Первичный преобразователь угла поворота барабана лебедки в изме­нение фазовых напряжений сельсина, пропорциональное углу поворота входного вала, применяют одновременно в каналах контроля подачи инструмента и положения талевого блока.

В литой корпус помещены редуктор и пара зубчатых колес, причем шестерня сдвоена для уничтожения люфта. Вращательное движение вала буровой лебедки через входной вал первичного преобразователя, редук­тор и пару зубчатых колес передается на сельсин. Кабель через сальни­ковый ввод подключают к клеммам сельсина. Первичный преобразователь закрыт литой крышкой. Для герметизации корпуса применены манжета и резиновые уплотнительные кольца.

Первичный преобразователь частоты вращения быстроходного вала ротора или его привода в импульсы постоянного тока. Принцип действия преобразователя основан на срыве высокочастотных колебаний при экра­нировании магнитной взаимосвязи.

В корпусе преобразователя размещен электронный преобразователь, преобразующий изменение магнитной взаимосвязи индукционной катушки в импульсы постоянного тока.

Внутренний объем корпуса залит компаундом. К плате подпаян кабель. Выступающую из корпуса часть платы и места подпайки кабеля герме­тизируют с помощью втулки, грундбуксы и резиновых деталей.

Индикатор расхода на выходе служит Для преобразования количества выходящего из скважины бурового раствора в электрический сигнал. Индикатор предназначен для крепления его на открытом желобе или на трубе. Раствор, выходящий из скважины, отклоняет лопасть, закреплен — 38 ную с помощью оси и трубы, на угол, пропорциональный количеству выходящего из скважины раствора в единицу времени. Угол поворота входного вала преобразуется в пропорциональное изменение напряжения О—10 В. Входной вал, связанный с лопастью, поворачивается на угол от 0 до 60° и в зависимости от расхода бурового раствора передает вращение профильному кулачку. Кулачок, вращаясь через кронштейн, перемещает плунжер в катушке. Для обеспечения плотного прилегания плунжера к кулачку применена пружина. Крышки и плата отлиты из стали. В катушке имеется отверстие для регулировки положения плунжера.

Первичный преобразователь уровня бурового раствора в емкостях в пропорциональный угол поворота вала сельсина. Поплавок, соприкасаю­щийся с поверхностью раствора, перемещается вверх или вниз при изме­нении уровня раствора в емкости. Это перемещение преобразуется в угол поворота вала сельсина, с которого снимаются фазовые напряжения.

Входной вал с мерным шкивом, связанный с поплавком перфориро­ванной стальной лентой, при изменении уровня бурового раствора от 0 до 1,6 м поворачивается и посредством цилиндрической передачи повора­чивает вал сельсина на угол от 0 до 300°. Корпус датчика отлит из стали. Кабель через сальниковый ввод подключен к клеммной колодке сельсина.

Нулевой уровень раствора принят выше дна емкости на 300 мм.

Первичный преобразователь температуры выходящего из скважины бурового раствора в пропорциональный выходной электрический сигнал. В зависимости от температуры термопреобразователь изменяет свое со­противление, которое преобразуется электронным преобразователем в на­пряжение 0—10 В.

Термометр сопротивления закреплен гайкой, ввинченной в сварной каркас, состоящий из стакана, трубы, корпуса. Электронный преобразо­ватель установлен в корпус, который закрывается двумя крышками с резьбой. Для подсоединения кабеля служит ввод.

Пульт ПКУ предназначен для оперативного контроля и управления процессами бурения и имеет два варианта исполнения, отличающиеся количеством устройств. ПКУ (вариант 00) состоит из герметизированного контейнера, в верхней части которого размещена панель с установленными на ней показывающими приборами и блоком сигнализации. В нижней части контейнера размещена панель с ручками управления режимами процесса бурения.

Показывающие приборы представляют собой стандартные стрелочные миллиамперметры, выполненные со специальной шкалой. Приборы ото­бражают частоту вращения ротора, расход раствора в нагнетательной линии и на выходе из скважины, положение талевого блока, уровень раствора в приемных емкостях, плотность и температуру раствора на выходе.

Панели в собранном виде, снабженные разъемами с ловителями, вставляют в контейнер пульта по направляющим. Для более точной фик­сации ответные части разъемов в контейнере установлены на угольниках, имеющих некоторую свободу вращения вокруг вертикальной оси. Панели расположены на прокладках, обеспечивающих герметичность пульта, и закреплены винтами. Панель с показывающими приборами закрыта ли­той алюминиевой крышкой со смотровым окном. Для установки в поло­жение, удобное для бурильщика, к контейнеру на осях прикреплена скоба.

В нижней части к скобе прикреплена труба для установки пульта на буровой площадке. Скоба и труба имеют фиксаторные ручки, позволяю­щие закреплять их в требуемом положении.

Пульт контроля и управления ПКУ (вариант 01) выполнен аналогично основному варианту. В верхней части контейнера размещена панель, на которой установлены показывающие приборы, измеряющие расход раст­вора и частоту вращения ротора, а также положение талевого блока и блока сигнализации.

В нижней части контейнера установлена панель с ручками управле­ния режимами процесса бурения. Верхняя панель закрыта литой крыш­кой со смотровым окном.

Для установки в положение, удобное для бурильщика, ПКУ имеет скобу на осях с прикрепленной к ней трубой для установки на объекте и фиксаторные ручки.

Блок наблюдения БН предназначен для отображения информации о контролируемых параметрах в форме, удобной для восприятия буриль­щиком. БЬГ состоит из корпуса, в котором установлены четыре стрелоч­ных прибора, измеряющие вес инструмента, осевую нагрузку на долото, крутящий момент и давление бурового раствора.

В процессе бурения показывающий прибор отображает крутящий мо­мент на роторе, в процессе СПО — крутящий момент на машинном ключе.

Питание БН осуществляется через разъем от БПК, электрические сигналы контролируемых параметров поступают также от БПК через разъем.

Блок питания и коммутации БПК предназначен для питания комплекса стабилизированным напряжением и электрического сопряжения устройств, входящих в состав комплекса. Конструктивно БПК выполнен в унифи­цированном шкафу, на поворотной раме которого установлены блоки питания: системы (БПС), обработки сигналов (БОС) и первичных преоб­разователей (БПД).

На боковой левой стенке шкафа установлен кожух с размещенными на нем разъемами для подключения монтажных жгутов и кабелей. Кожух закрыт крышкой. В низу шкафа имеется поддон, крепящийся винтами к кронштейнам, приваренным к шкафу. Отверстие в поддоне служит для ввода кабелей внешнего подключения.

Устройство регистрации УР предназначено для записи текущих зна­чений технологических параметров процесса бурения. Это устройство уста­навливают в помещении бурового мастера.

В кожухе, в верхней части передней съемной панели, закреплены четыре миллиамперметра, которые применяют для аналоговой записи текущих значений быстро меняющихся технологических параметров: осе­вой нагрузки на долото, крутящего момента, подачи и давления.

В нижней части панели размещены: регистрирующий прибор типа Диск-250 для аналоговой записи веса бурильной колонны, шестиканаль — 40 ный вольтметр для аналоговой записи текущих значений технологических параметров, скорость изменения которых невелика, и выключатель для включения УР.

Для внутренней коммуникации внутри кожуха установлена планка с размещенными на ней разъемами. Для подключения внешних кабелей в кожухе установлен кронштейн с разъемами. Для переноски УР на боко­вых стенках кожуха имеются ручки.

В ИФИНГ разработана, изготовлена и испытана система цифрового представления информации о процессе бурения (СЦПИ), полученной с системы контроля и управления бурением СКУБ, выпускаемой Ивано — Франковским ПО «Геофизприбор». Система СЦПИ предназначена для контроля параметров процесса бурения, предварительно преобразованных в унифицированный аналоговый сигнал.

СЦПИ выполнена на микросхемах серии KJ55.

TOC o "1-5" h z Технические данные СЦПИ ‘

Диапазон измерения параметров бурения, преобразованных в ана — .

лотовый сигнал, В…………………………………………………………………………….. О—10

Основная приведенная погрешность преобразователя, %………………………………………….. ^1,0

Рабочая область температур, °С……………………………………………………………….. —10—(- 70

Питание:

напряжение, В……………………………………………………………………………….. 220 + 22

частота, Гц………………………………………………………………………………………….. 50 ±5

Мощность, потребляемая одним каналом, В-А. ………………………………… 15

Индикация результатов измерения………………………………………………………………… Цифровая

Масса одного модуля, кг…………………………………………………………………………………… 3

Габаритные размеры модуля, мм………………………………………………………………….. 280X235X70

СЦПИ в сочетании с системой контроля и управления СКУБ служит основой для создания объектового микроконтроллера, суперкомпонентом которого служит микроЭВМ. С помощью микроЭВМ осуществляются: идентификация параметров математической модели процесса углубления; расчет оптимальных параметров режима и времени бурения; выдача на цифровое отсчетное устройство рекомендуемых параметров режима и вре­мени бурения; предупреждение о предаварийных ситуациях и зонах с аномальными пластовыми давлениями.

Комментарии запрещены.