Пульт контроля процесса бурения ПКБ-2
ПКБ-2 применяли при бурении скважин установками БУ-2500, БУ-3000 (ДГУ, ЭУ). Пульт позволяет контролировать вес инструмента, измерять давление и расход бурового раствора, регистрировать подачу’ инструмента.
Этот пульт имеет несколько модификаций, в которых учтены особенности присоединения датчиков к оборудованию конкретной буровой установки.
Технические данные ПКБ-2
|
0—1000; 0—1500; 0—2000 0—80 0—25 По записи веса инструмента По записи проходки ±2,5 |
Диапазон измерения: —
веса инструмента, кН………………………………………………..
расхода бурового раствора, л/с…………………………………….
давления бурового раствора, МПа…………………………………
Косвенно контролируемые параметры:
нагрузка на долото……………………………………………………
механическая скорость проходки…………………………………..
Основная приведенная погрешность измерения, %
Вес инструмента измеряют по натяжению неподвижного конца талевого каната. При натяжении каната барабан, стремясь повернуться на оси, своим рычагом передает усилие на датчик, установленный между рычагом и плитой, далее, через опорную пятку :— на упругий элемент, прогиб которого при помощи дезаксиального кривошипно-шатунного механизма и трибосекторной передачи преобразуется в угол поворота роторов двух бесконтактных сельсинов-датчиков. Один из них подключен к автомату
подачи долота, другой по трансформаторной схеме — к сельсину-приемнику указателя веса.
При изменении веса инструмента ротор сельсина-датчика поворачивается на некоторый угол, и на выходной обмотке сельсина-приемника появляется напряжение, амплитуда и фаза которого зависят от величины и направления возникшего угла рассогласования. Это напряжение через усилитель поступает на управляющую обмотку двухфазного реверсивного двигателя, который поворачивает ротор сельсина-приемника в согласованное положение, напряжение рассогласования становится равным нулю. С сельсином-приемником через редуктор жестко связаны стрелки верньерного указателя и по его шкале определяют вес. Для записи веса инструмента применяют дополнительную сельсинную дистанционную систему передачи от сельсина-указателя к регистратору, работающую по индикаторной схеме включения. При повороте ротора сельсина-приемника кулачок, насаженный на его оси, отключает водило с пишущей стрелкой. Давление промывочной жидкости измеряют датчиком давления, монтируемым на трубопроводе или стояке нагнетательной линии буровых насосов.
Давление промывочной жидкости через резиновый разделитель воспринимает незамерзающая жидкость, заполняющая головку датчика и внутреннюю полость многовитковой трубчатой манометрической пружины, которая накидной гайкой соединена с головкой датчика.
Манометрическая пружина, раскручиваясь на угол, пропорциональный величине давления, поворачивает через пальцевую муфту ротор бесконтактного сельсина-датчика. К нему по индикаторной схеме подключены два сельсина-приемника: первый — указывающий прибор, а второй — записывающий, на оси которого установлен кулачок, отклоняющий водило с пишущей стрелкой. Кулачок имеет упор для включения микровыключателем системы записи подачи инструмента только на время бурения.
Расход промывочной жидкости измеряют индукционным расходомером типа РГР, выпускаемым отдельно. Перемещение инструмента в скважине сопровождается вращением вала лебедки и роликов кронблока талевой системы. Поэтому датчик подачи может быть смонтирован на кронблоке, на валу лебедки или на командоаппарате, имеющем привод от вала лебедки.
Датчик подачи представляет собой сельсин, привод к которому выполнен так, что ротор сельсина делает два оборота при перемещении инструмента на 1 м. К сельсину-датчику по индикаторной схеме подключен сельсин-приемник регистратора. Ротор сельсина-приемника, следуя за ротором сельсина-датчика, кулачком через замедляющий редуктор отклоняет водило с пишущей стрелкой (на всю ширину поля записи при перемещении инструмента на 10 м); если перемещение инструмента больше 10 м, то кулачок, вращаясь в ту же сторону, отводит стрелку от края шкалы в обратном направлении. Во время спускоподъемных операций и при наращивании (насосы выключены) самописец отключается микровыключателем, смонтированным в самописце давления бурового раствора.
Правильнее измерять не мгновенную, а среднюю механическую ско-
|
л_______ а
Рис. 1.1. Пульт контроля процесса бурения ПКБ-3: /—датчик крутящего момента; 2 — датчик расхода; 3 — датчик подачи; 4 — датчик веса; 5, 8 — регистраторы; 6 — распределительный блок; 7 — указатель частоты вращения ротора; 9—выносной указатель давления; 10 — датчик частоты вращения ротора; 11 — датчик давления; 12 — блок указателей; 13 — указатель крутящего момента; 14 — выносной указатель расхода; 15 — преобразовательный блок расходомера… • ‘ |
рость инструмента, так как режим подачи инструмента характеризуется резкими колебаниями скорости верхнего конца бурильной колонны, в то время как углубление долота в породу идет более равномерно.
Среднюю скорость уСр (м/ч) можно определить по диаграмме как подачу инструмента АН (м) за интервал времени At (ч):
иср = Д Н / At.
Пульт контроля процесса бурения ПКБ-2 имеет датчики веса, давления, расхода и подачи, блок указателей и отдельный указатель давления, блок питания, преобразовательный блок, самопишущий прибор и комплект соединительных проводов.