Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Комплекс средств наземного контроля и управления процес­сом бурения нефтяных и газовых скважин (СКУБ) предназна­чен для контроля основных технологических параметров при бу­рении нефтяных и газовых скважин. Он разработан Ивано — Франковским СКВ СА. Исполнения комплекса для буровых установок различных типов приведены в табл. 2.

В зависимости от расположения на буровой устройства комплекса пригодны для эксплуатации в климатических услови­ях, приведенных в табл. 3.

Технические данные

Контролируемые комплексом технологические параметры и соответствующие им измеряемые физические величины, преде­лы измерения, виды представления информации и пределы до­пускаемой приведенной основной погрешности по каналам изме­рения даны в табл. 4. Выходные сигналы, предназначенные для стороннего потребителя, соответствуют напряжению постоянно­го тока 0—10 В при нагрузке не менее 2 кОм.

Климатические условия эксплуатации СКУБ Составная часть комплекса Исполнение и категория размещения Температура воздуха при эксплуата­ции, °С Верхний предел относи­тельной влажности при 35 °С и более низких тем­пературах без конденса­ции влаги, % Первичные преобразова­тели У1 ±50 Измерительные показы­вающие приборы, ящи­ки, соединительные блоки питания и сиг­нализации У2 ±50 95±3 Регистраторы УХЛ4.2 5—50 80±3

Предел допускаемой приведенной основной погрешности выходных сигналов, предназначенных для стороннего потребителя, %:

TOC o "1-5" h z для канала измерения подачи с дискретным выходом ±0,25

для канала измерения расхода бурового раствора ±2,0

для остальных каналов…………………………………………………… ±1,5

Максимальное значение допустимого изменения выходного сигнала (в %) в каждом канале измерения для соот­ветствующего предела приведенной основной погрешно­сти, равной ±2,5 и 4%: при отклонении температуры окружающего воздуха от 20 °С в рабочем диапазоне температур на каж­дые 10 °С…………………………………………………………………………………………… ±1,35… и ±1,75

при изменении напряжения питания в диапазоне от

TOC o "1-5" h z 176 до 264 В………………………………………………………………………… ±0,8 и ±1,3

при изменении частоты переменного тока в диапазо­не от 45 до 55 Гц ±0,8 и ±1,3

при воздействии внешнего магнитного поля напря­женностью 400 А/м постоянного или синусоидаль­ного, меняющегося во времени с частотой 50±1 Гц ±1,0 и ±1,6

Способы подачи сигнала при достижении измеряемыми пара­метрами установленных значений приведены в табл. 5.

Комплекс СКУБ получает переменный однофазный ток на­пряжением 220+44 В и частотой 50±5 Гц. Потребляемая комп­лексом мощность не превышает 0,6 кВ-А.

Время пробега шкалы стрелкой измерительно­го показывающего прибора, с, не более: при измерении нагрузки на крюк и дав­ления нагнетания бурового раствора 2,5

при измерении крутящего момента на

роторе…………………………………………………………… 5

при измерении расхода бурового рас­твора………………… 20

Контролируемые СКУБ технологические параметры Контролируемый параметр Вариант Верх­ ний Наименование предел изме­ рения 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Нагрузка на 1500 + + + крюке, кН 2000 2500 3500 Е — + + + + + + + + + + + + + Осевая на­грузка на буровой ин­струмент, кН Крутящий момент, кН-м: 400 + + + + -L 1 + + + + л. 1 + + + + + + на роторе 30 — — — + + + + + + + + — — + + — на буро­вом ин­струменте 30 — — — + + + + + + + + .. — + + — на машин­ном ключе 60 + + + + + + + 4- + + + + + + + Подача бу­рового ин­струмента, М Не ог­рани­чен + + + + И- + + + + Давление 25 + + + + + + + + + + + + “Г нагнетания бурового раствора, МПа 40 + + + Расход бу­рового рас­твора в на­гнетатель­ной линии, м8/с 0,1 + + + + + + + + + +

комплекса		Измеряемая физическая вели­чина, соответствующая конт­ролируемому параметру	Вид. пред­ставления информации	Предел допу­
17	18	19	скаемой приве­денной погреш­ности канала, %
19	20	21	22	23	24
—	—	—	Усилие на рычаге механиз­	Измерение	±2,5
+	+	+	ма крепления неподвижно­го конца талевого каната	Регистрация	±4,0
+	+	~т~	Изменение усилия, измеряе­мого при контроле нагрузки на крюк ”	То же	Не нормиру­ется
—		Л-	Усилие на элементе меха­низма ротора	Измерение Регистрация	±2,5 ±4,0
	+	+	Изменение усилия, измеряе­мого при контроле момента на роторе	То же	Не нормиру­ется
+	+	+	Усилие на рычаге ключа	Измерение Регистрация	±2,5 ±4,0
	+		Угловое перемещение вала, связанного с барабаном ле­бедки. Угловое перемеще­ние вала, связанное с ро­ликом кронблока. Угловое перемещение вала, связан­ное тросиком с вертлюгом или талевым блоком	Регистрация Измерение	±4,0 ±0,5
—	—	—	Давление жидкости в на­	Измерение	±2,5
+	4-	+	гнетательной линии	Регистрация	±4,0
	+		Расход бурового раствора	Измерение Регистрация Измерение Регистрация	2.5 4.0 2.5 4.0

Продолжение табл. 4 Контролируемый параметр Вариант Наименование Верх­ ний предел изме­ рения 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Частота вра­щения ро­тора, об/мин 300 + “Г + + + + “Г 1 ~г -Г- + + + + + + Изменение расхода вы­ходящего бурового раствора, % 100 + + 1 + + + + + + + Уровень рас­твора в при­емных ем­костях, м 1,6 + 4­ 1 “Г + 1 т ~’Г + + J- 1 + + н~ + Температура бурового раствора, °С 100 1 ~г + + + ~г + + + + + + + + Примечания. I. Знак «+» означает, что контролируемый параметр в данном 2. Осевая нагрузка на буровой инструмент (долото) определяется по разности ния его в контакт с забоем скважины. 3. Крутящий момент на буровом инструменте определяется по разности сигналов дения его в контакт с забоем скважины. 4. Предел допускаемой основной приведенной погрешности подачи бурового инстру- инструмента на 100 м. 5. Контроль изменения расхода выходящего бурового раствора проводится индика-

Комплекс СКУБ состоит из ряда преобразователей: усилий, момента, давления, подачи, частоты вращения, уровня, расхода на выходе, температуры, измерительного показывающего прибо­ра, соединительного ящика; табло; ряда блоков: питания, управ­ления расходом, управления уровнем, управления моментом, управления нагрузкой; стойки; приборного ящика, расходомера РГР-7; самопишущего вольтметра КСУ 2-039 (040); миллиам­перметра Н392.

Структура построения комплекса основывается на принципе централизованного сбора и распределения информации по по­стам управления технологическими процессами на буровой. Кон­структивное построение комплекса основывается на блочно-агре­гатном принципе с унификацией конструктивного, энергетиче­ского и информационного сопряжений.

От измерительных преобразователей, расположенных на технологическом оборудовании буровой, информация по линиям

комплекса
			Намеряемая физическая вели­чина, соответствующая конт­ролируемому параметру	Вид пред­ставления информации	Предел допу­
17	18	19	скаемой приве­денной погреш­ности канала, %
19	20	21	22	23	42
	+	+	J- !	Скорость вращения вала привода ротора или веду­щей трубы	Измерение Регистрация	2,5 4,0
	+	+	1 "Г	Скорость потока жидкости в растворопроводе	Сигнализа­ ция Регистрация	Не нормиру­ется
	+	+	+	Изменение положения рас­твора относительно положе­ния первичного преобразо­вателя	Измерение Регистрация	2,5 4,0
	+	ч~	+	Температура раствора	Регистрация	4,0

варианте комплекса присутствует. сигналов нагрузки на крюке, созданных вращающимся инструментом до и после введе — крутящего момента на роторе, созданных вращающимся инструментом до и после вве — мента указан от диапазона измерения физической величины, соответствующего подаче тором.

связи поступает на средства ее отображения. Наличие унифици­рованных сигналов позволяет подключать к внешним выходам комплекса информационно-измерительные системы (ИИС): сбо­ра информации на буровой (ССБ), управления технологически­ми процессами (АСУ ТП бурения), диспетчеризации (СДБ) и др. Основой функционирования комплекса являются каналы изме­рения, сформированные по контролируемым технологическим параметрам.

Для минимизации числа технических средств по отдельным каналам применен принцип замещения устройств, когда один прибор используется последовательно для представления ин­формации о параметрах не совпадающих по времени технологи­ческих процессов: измерение момента на роторе и машинном ключе; регистрация веса инструмента и нагрузки на долото.

Для представления информации в необходимом и достаточ­ном объеме при наиболее экономичном построении всего комп-

‘1 а б л и ц а 6 Способы подачи сигнала

Сигнал

На отключение привода лебедки при перегрузке талевой системы На отключение привода ротора при превышении допустимого крутяще­го момента На отключение привода насосов при превышении допустимого давления в нагнетательной линии На отключение привода машинного ключа при достижении заданного момента

Об отклонении уровня бурового раствора в приемных емкостях за пределы зоны Об изменении расхода на выходе

Способ подачи сигнала

Включение лампочки и реле с «сухи­ми» контактами

То же

»

Включение лампочки Включение сигнального табло

лекса каналы измерения содержат подканалы, предусматрива­ющие отображение информации основного и вспомогательного назначения в форме:

1) индикации:

по аналоговому стрелочному указателю; по устройству дискретной сигнализации (сигнальные лам­почки и табло); по цифровому табло;

2) регистрации:

аналоговой и точечной записи на самописце;

записи импульсов подачи по отметчикам регистратора;

3) сигнала внешнего выхода:

унифицированного выходного аналогового сигнала 0— 10 В;

унифицированного импульсного сигнала с амплитудой импульса 24 В;

дискретного сигнала управления по заданному значению (сухие контакты реле).

Подканалы основного назначения отличаются максимальной точностью и предназначены для наиболее эффективного исполь­зования информации — обработки ее с целью оптимизации управления процессом бурения. Подканалы вспомогательного назначения служат для представления информации в удобной для восприятия форме (индикация, регистрация, световая сиг­нализация) с целью оперативной оценки сложившейся ситуа­ции. Они снабжены устройствами управления, позволяющими выбирать пределы измерения контролируемых параметров для

аварийного включения систем защиты буровой при достижении предельных значений.

Дифференциально-трансформаторный преобразователь

(ПДТ) предназначен для преобразования линейных поступа­тельных перемещений его плунжера в пропорциональное напря­жение постоянного така 0—10 В. ПДТ можно использовать в качестве измерительного преобразователя физических вели­чин в унифицированный выходной сигнал, а также в качестве бесконтактного реохорда в компенсационных схемах постоян­ного тока.

Автокомпенсатор постоянного тока (АПТ) используется в показывающем приборе, в котором цепь компенсации построена с применением дифференциального трансформатора. Электриче­ская принципиальная схема АПТ показана на рис. 36. Ее мож­но разделить на три функциональные части: дифференциально­трансформаторный преобразователь; компаратор; схема управ­ления реверсивным двигателем РД-09.

Дифференциально-трансформаторный преобразователь вы­полнен на транзисторе VT1 и интегральных микросхемах А1 и А2. С выхода 10 микросхемы А2 сигнал напряжением 0—4 В поступает на интегрирующий вход компаратора, выполненного на микросхеме АЗ. Входной сигнал напряжением 0—10 В по­ступает на резисторный делитель R24, R26 и далее на неинвер­тирующий вход микросхемы АЗ.

В зависимости от соотношений входного сигнала и сигнала компенсации с дифференциально-трансформаторного преобразо­вателя на выходе АЗ возможны сигналы положительной или от­рицательной полярности или нуль. Нуль на выходе АЗ соответ­ствует моменту компенсации, т. е. равенству напряжений на ин­вертирующем и неинвертирующем входах АЗ. Выходной сигнал с АЗ подается на диоды VD8, VD9 и в зависимости от полярно­сти сигнала поступает на эмиттерные повторители на транзисто­рах VT1 или VT2, которые управляют выпрямительными моста­ми VD10, VD11, являющимися элементами цепи питания элект­родвигателя РД-09.

Изменение полярности сигнала на выходе микросхемы АЗ приводит к изменению направления вращения (реверсу) элект­родвигателя. В момент компенсации напряжение на обмотке управления отсутствует.

Модуль сдвига нуля (МСН), показанный на рис. 37, работа­ет совместно с автокомпенсатором постоянного тока в указате­ле нагрузки на долото и предназначен для измерения отклоне­ний входного напряжения от любой наперед заданной величины в пределах 0—10 В.

На вход МСН подается напряжение постоянного тока, изме­няющееся в пределах 0—8 В с помощью потенциометра, уста­новленного в блоке управления каналом нагрузки. Этим потен-

диометром устанавливается стрелка показывающего прибора на нулевую отметку шкалы.

На микросхеме А1 собрана схема сдвига нуля. При подаче на вход «Установка 0» компенсирующего напряжения на выходе А1 напряжение изменяется от —2 до +2 В. Таким образом, на неинвертирующий вход 5 микросхемы А2 подается измеряемое напряжение, изменяющееся в пределах 0—4 В (после делителя R5, R6), а на инвертирующий вход 4 микросхемы А2 — напря­жение сдвига нуля (от —2 до +2 В).

При любом входном измеряемом напряжении с помощью по­тенциометра сдвига нуля на выходе МСН можно установить на­пряжение 8 В, соответствующее нулевой отметке шкалы пока­зывающего прибора. При дальнейшем изменении входного на­пряжения выходное напряжение будет отклоняться от величи­ны 8 В. Для более точного измерения отклонения входного сиг­нала предусмотрена растяжка шкалы. Это осуществляется по­дачей напряжения —24 В на реле К1 переключателем.

Микросхемы А1 и А2 питаются от параметрических стабили­заторов, выполненных на элементах R2, R3: VD2—VD5. Усред­няющий фильтр применяется в каналах измерения давления бу­рового раствора и момента на роторе для сглаживания пульса­ций измеряемого параметра. Фильтр (рис. 38) состоит из актив­ного фильтра RC и усилителя постоянного тока.

Рис. 38. Схема усредняющего фильтра

•	-2ЧВ
т	+ 24- В
V	ОЪщий

Фильтр RC выполнен на микросхеме А1, а усилитель по­стоянного тока — на микросхеме А2.

Выходной транзисторный каскад представляет собой эмит — терные повторители на транзисторах V5, V6, включенных по схе­ме с дополняющей симметрией. Нуль фильтра устанавливается переменным резистором R16. Величина выходного сигнала регу­лируется резистором R13. Прерыватель (ПР) управляет пре­рывистым свечением сигнальных ламп или сигнальных табло (рис. 39).

Преобразователь угол — код — напряжение (ПУН) предна­значен для преобразования угла поворота вала сельсина в про­порциональное напряжение постоянного тока 0—10 В и полу­чения импульсного сигнала пропорциональной длительности 0—0,6 мс.

ПУН (рис. 40) содержит генератор импульсов высокой час­тоты на микросхемах Dl. l, D1.2 и транзисторе VT5; делитель частоты на микросхемах D2, D3, D4 и транзисторе VT6; синтеза­тор трехфазного напряжения на микросхемах D5.1, D5.2, D6.1; дополнительный формирователь импульсов на микросхемах D1.3, D1.4; усилители У1—УЗ на транзисторах VT7, VT8; триггер дли­тельности выходного импульса на микросхеме D6.2 и транзисто­ре VT4; усилитель-ограничитель на транзисторах VT9, VT10; фильтр нижних частот на микросхеме А4; масштабирующий усилитель постоянного тока на микросхемах А5 и транзисторах VT11, VT12.

Генератор вырабатывает импульсы с частотой следования 1 МГц, которые, пройдя через делитель, преобразуются в им­пульсы с частотой 10 кГц и 833,3 Гц. Импульсы с частотой 10 кГц поступают на тактовые выходы микросхем синтезатора трехфазного напряжения. Импульсы с частотой 833,3 Гц посту­пают на дополнительный формирователь импульсов, формирую­щий «узкие» импульсы нулевого уровня длительностью не более 0,1 мкс. Данные импульсы, поступая на R-входы синтезатора и S-вход триггера D6.2, подтверждают нулевое состояние тригге­ров синтезатора и устанавливают триггер D6.2 в закрытое поло­жение.

Рис. 40. Схема преобразователя угол — код — напряжение

Рис. 40. Продолжение

На выходе синтезатора формируется трехфазное напряжение прямоугольной формы с частотой 1666,6 Гц. Напряжение каж­дой фазы усиливается соответствующими усилителями У1— УЗ. Транзисторы VT7 питаются напряжением +15 В, а транзисторы VT8 — напряжением +5 В. Это позволяет достичь равенства ам­плитуд во всех фазах с несоответствием не более ± 20 мВ. С вы­ходов усилителей на фазные обмотки сельсина подается трех­фазное напряжение, создающее в сельсине магнитное поле, вектор индукции которого пробегает шесть фиксированных поло­жений за один период. В связи с тем, что вектор индукции маг­нитного поля вращается прерывисто, в выходной обмотке сель­сина (обмотке возбуждения) индуктируется ступенчатый сину­соидальный сигнал, каждый период которого содержит шесть ступенек.

Узкополосным фильтром из полученного сигнала выделяется первая гармоническая составляющая. С помощью триггера Шмитта синусоидальный сигнал преобразуется в импульсы пря­моугольной формы, которые, поступая на С-вход триггера D6.2, сбрасывают триггер длительности выходного импульса. На S — вход этого же триггера приходит нулевой импульс с дополни­тельного формирователя импульсов. С обратного выхода триг-

repa j06.2 импульсы, длительность которых пропорциональна углу поворота вала сельсина, поступают на усилитель-ограничи­тель, где происходит калибровка амплитуды сигнала. Сигнал фильтром нижних частот преобразуется в постоянное напряже­ние, которое масштабирующим усилителем приводится к диа­пазону 2—10 В.

Постоянное двуполярное напряжение ±24 В преобразовыва­ется в постоянное напряжение ±5 В преобразователем на тран­зисторах VT1, VT2, трансформаторе Т, диодах VD1, VD2 и выА прямительных блоках VD3, VD4. Это напряжение предназначен но для питания логических микросхем и усилителей У1—УЗ. Для питания усилителей используется двухполярное напряже­ние ±15 В. Напряжение —15 В формируется на стабилизаторе напряжения на транзисторе VT3 и стабилитронах VD5, VD6. Напряжение +45 В формируется стабилизатором напряжения на микросхеме А1. Резистором R3 подстраивают напряжение на выходе стабилизатора так, чтобы по абсолютной величине оно равнялось 15 В.

Длительность выходного импульса (50 мкс) привязывается к нулевому положению сельсина следующим образом:

«грубо» — путем поворота статора сельсина;

«точно» — путем изменения порога срабатывания триггера Шмитта с помощью резистора R53 (регулировка через отверстие в передней панели преобразователя).

Нуль выходного сигнала по напряжению устанавливают при длительности выходного импульса 50±7,1 мкс путем подстрой­ки резистора R33. Максимальное значение 10 В устанавливается при длительности выходного импульса 550±0,1 мкс с помощью резистора R48.

Блок управления сигнализацией (БУС) предназначен для сигнализации и включения систем защиты буровой или систем сигнализации при достижении контролируемым параметром за­данного значения (рис. 41).

В зависимости от функционального назначения БУС имеет три исполнения. Одно из которых используется для сигнализа­ции о том, что уровень входного сигнала контролируемого пара­метра превышает заданный. Устройство сигнализации состоит из двух одинаковых каналов. Первый канал выполнен на эле­ментах Al, VT1, VD6, VD8, а второй — на элементах А2, VT2, VD7, VD9. Основной элемент каждого канала — регенеративный компаратор, выполненный на микросхеме Al (А2). Компаратор имеет гистерезисную характеристику, что улучшает его работу при наличии помех.

На инвертирующий вход микросхем Al (А2) подается вход­ной сигнал положительной полярности, а на неинвертирую­щий :—опорное напряжение, которое можно регулировать пере-: менным резистором блока масштабирования БМ1 (БМ2). В mo­

Цепь	| Контакт]
-24 В	5

I J Рис. 41. Схема блока управления сигнализацией

мент превышения входным сигналом заданного уровня на выхо­де микросхемы А1 (А2) изменяется полярность напряжения, что приводит к срабатыванию реле К1 (К2) и на выходе 1 (2) по­является напряжение —24 В.

Другое наполнение БУС используется для сигнализации о том, что уровень входного сигнала контролируемого параметра превышает уровень, заданный БМ1, или меньше уровня, задан­ного БМ2. Устройство сигнализации состоит из двух каналов. Первый канал — на элементах Al, VT1, второй — на элементах А2, VT2. При появлении на входе устройства положительного напряжения меньше опорного на выходах микросхем А1 и А2 бу­дет положительное напряжение, которое открывает транзистор VT2 и закрывает VT1. При этом срабатывает реле К2 и на входе 2 БУС появляется напряжение — 24 В. Если напряжение на входе превысит опорное напряжение, установленное БМ2, но не будет ниже опорного напряжения, установленного БМ1, на вы­ходе микросхемы А2 будет отрицательное напряжение, закры­вающее транзистор VT2, а на выходе А1 появляется положи­тельное напряжение, закрывающее транзистор VT1. При этом
реле К1 и К2 обесточены и на выходе БУС напряжение не по­дается.

При повышении входного напряжения до уровня, превышаю­щего уровень, установленный БМ1, на выходах микросхем А1 и А2 появляется положительное напряжение, закрывающее тран­зистор VT2 и открывающее транзистор VT1. При этом срабаты­вает реле К1 и на выходе 1 будет отрицательное напряжение.

БУС получает ток напряжением ±24 В, микросхемы — + 15 В от стабилизаторов на элементах Rll, VD3, VD7 и R12t VD4, VD8.

Преобразователи усилий предназначены для преобразования усилия, действующего на чувствительный элемецт в виде мемб­раны, в перемещение плунжера дифференциального трансфор­матора. Перемещение плунжера преобразовывается в пропор­циональное изменение напряжения на выходе дифференциально­трансформаторного преобразователя (ПДТ). Таким образом, выходное напряжение преобразователя усилий пропорционально усилию, действующему на чувствительный элемент.

В зависимости от применения и конструктивного исполне­ния преобразователи усилий используются:

для измерения нагрузки на крюке (вес инструмента) ПВИ; для измерения момента на машинном ключе ПМК; для непосредственного измерения момента на роторе. Преобразователь усилий для измерения нагрузки на крюке ПВИ имеет два диапазона измерения веса инструмента, что поз­воляет измерять вес инструмента при различных талевых осна­стках. В случае выхода из строя одной платы ПДТ в ПВИ пред­усмотрена возможность подключения резервной платы, что зна­чительно повышает надежность ПВИ и комплекса в целом.

В преобразователе для измерения момента на машинном ключе отсутствуют коммутационные колодки и имеется только один ПДТ. В остальном конструкция аналогична конструкции преобразователя для измерения нагрузки на крюке.

Преобразователь давления (ПДР) предназначен для преоб­разования давления бурового раствора в нагнетательной линии в пропорциональный электрический сигнал. Давление жидкости воздействует на чувствительный элемент — мембрану с крон­штейнами, которая, прогибаясь, перемещает плунжер диффе­ренциального трансформатора. Перемещение плунжера преоб­разовывается преобразователем ПДТ в пропорциональное на­пряжение на выходе.

Преобразователь подачи инструмента (ПИП) применяется для преобразования частоты вращения ролика кронблока в чис­ло импульсов, пропорциональное подаче инструмента. В ПИП установлены две головки датчика (вместо одной в ПЧР) и суб­блок преобразователя числа импульсов в подачу. Вращение входного вала ПИП передается крыльчатке, которая зубцами поочередно перекрывает пазы в головках датчика, вызывая со­ответствующий срыв генерации в них. Высокочастотные колеба­ния в головках датчика возбуждаются генераторами. Сигналы поступают на вход реверсивного счетчика. Сигнал направления вращения входного вала ПИП поступает с геркона К, контакты которого замкнуты при движении колонны вниз и разомкнуты при движении колонны вверх. Сигнал «Сброс» используется для ручной установки ПИП в исходное положение перед началом углубления, после спуска колонны.

Реверсивный счетчик автоматически «запоминает» положе­ние долота при проработке ствола скважины или при наращи­вании колонны, так как при движении долота вверх импульсы суммируются в счетчике, «запоминаются» и на выход ПИП не подаются до тех пор, пока в счетчике записаны импульсы, кото­рые вычитаются при движении долота вниз до установки счет­чика в нулевое положение; только после этого при движении до­лота вниз, т. е. во время бурения, импульсы подачи поступают на выход. Питание ПИП осуществляется от источника постоян­ного тока напряжением 24±0,3 В.

Преобразователь расхода бурового раствора (ПРВ) предна­значен для преобразования количества выходящего из скважи­ны бурового раствора в пропорциональный выходной сигнал на­пряжением 0—10 В. Раствор, выходящий из скважины, отклоня­ет чувствительный элемент (лопасть) на угол, пропорциональ­ный количеству проходящего раствора в единицу времени. Угол поворота входного вала преобразовывается далее в пропорцио­нальное перемещение плунжера дифференциального трансфор­матора. Перемещение плунжера преобразовывается ПДТ в на­пряжение 0—10 В, пропорциональное расходу.

Преобразователь температуры бурового раствора (ПТР) ис­пользуется для преобразования температуры выходящего из скважины бурового раствора в пропорциональный выходной сигнал напряжением 0—10 В. Чувствительный элемент — термо­метр сопротивления ТСМ в зависимости от температуры изменя­ет сопротивление, которое преобразовывается в напряжение 0—10 В.

Температуре среды 0°С соответствует сопротивление термо­метра 100 Ом и напряжение 0 В на выходе нормирующего уси­лителя. Температуре среды + 100 °С соответствует напряжение на выходе 10 В.

Преобразователь уровня раствора в приемных емкостях (ПУР) предназначен для преобразования уровня бурового рас­твора в пропорциональный выходной сигнал напряжением 0— 10 В. Поплавок, плавающий по поверхности раствора, переме­щается вверх или вниз синхронно с изменением уровня. Пере­мещение поплавка преобразовывается в пропорциональный угол поворота входного вала ПУР и далее в перемещение плунжера

Рис. 42. Преобразователь момента ПМР

дифференциального трансформатора. Перемещение плунжера преобразовывается ПДТ в пропорциональное уровню напряже­ние.

Преобразователь частоты вращения ротора (ПЧР) использу­ется для преобразования частоты вращения ротора в пропор­циональный выходной сигнал напряжением 0—10 В. При вве­дении в щель катушки датчика металлического зубца диска уменьшается коэффициент обратной связи, вызывающий срыв генерации.

Преобразователь момента на роторе (ПМР) состоит из пре­образователя усилий 4, установленного на основании 8 (рис. 42). Плата преобразователя усилий воспринимает усилие рамы 3, ко­торая посредством оси 5 соединена со стойкой 6, крепящейся к основанию 9 с помощью болтов 7. На опорах 1 в раме 3 уста­новлено колесо 2, воспринимающее нагрузку от цепи привода ротора.

Электромагнитный расходомер РГР-7 предназначен для изме­рения мгновенного расхода бурового раствора в нагнетательной линии. Источником выходного сигнала в РГР-7 является сель­син, питание которого осуществляется от специального генерато­ра трехфазного напряжения. Выходное импульсное напряжение сельсина, снимаемое с обмотки возбуждения, преобразовывает­ся в код и напряжение 0—10 В, пропорциональное измеряемому расходу, с помощью ПУН.

Коммутирующие устройства используются для электрическо­го сопряжения измерительных преобразователей с устройствами

КЗ

5 K1

K2

ЛдБ 2 I 3

г I 3

17	11	12
х-~ С|	ю CVI
V-	С)
5? i

14

16

10

13

L.

?

>< i A2 БУС Адрес Кон­ такт Цепь -Х1.2:3 1 -24В -Х1.2:1 4- +24В -AV-9 5 Выход 2 -X1.2.J 7 Вход 2 -Х1.2-7 13 Obuiuu.

Рис. 43. Схема соединений блоков СКУБ

O’

управления, преобразования и представления информации. Схе­ма соединений блоков СКУБ приведена на рис. 43. К устройст­вам коммутации относятся: соединительные ящики, стойка, мон­тажный комплект, кабели.

Соединительные ящики (ЯС) выполнены в унифицированном кожухе (рис. 44). Внутри кожуха 2 размещена панель 1 с за­крепленными на ней функциональными блоками и клеммная колодка 5. К клеммам подключаются кабели, которые заводят­ся через вводы 3 к 4. Электрический монтаж ЯС выполнен со^ гласно соединительным схемам. На поворотной панели устанав­ливаются БУС, ПУН, Ф. Передняя панель через прокладку кре­пится к кожуху четырьмя невыпадающими винтами.

Все соединительные ящики устанавливают в стойке, которая находится на полу буровой на расстоянии 5—6 м от бурильщи­ка и предназначена для монтажа на ней соединительных ящиков и блоков питания. Стойка (рис. 45) состоит из сборного карка­са 1, защищенного с боковых сторон листовым металлом 3. Задняя стенка каркаса представляет собой панель с окнами 2 для установки соединительных ящиков и блоков питания. Пе­редняя крышка — съемная. В верхней части каркаса имеются отверстия под резиновые амортизаторы, внизу — два швеллера с резьбовыми втулками для крепления стойки к полу буровой.

Рис. 44. Соединительный ящик Рис. 45. Стойка

Верх стойки открыт для кабелей, проходящих к блоку наблю­дения.

Блок управления нагрузкой (БУН) предназначен для ручно­го управления стрелкой прибора, показывающего нагрузки ППИ. На передней плате БУН находятся переменный резистор R1 и переключатель (рис. 46), которым устанавливают режим измерения во время бурения или слежения в период СПО, а вращением ручки потенциометра в ту или другую сторону устанавливают стрелку на нулевую отметку.

Перед началом бурения инструмент взвешивают. Для этого переключатель ставят в положение «Вкл», стрелку ППН — на нулевую отметку шкалы вращением ручки потенциометра. Перед началом СПО переключатель переводят в положение «Откл».

Блок управления моментом (БУМ) применяется для пооче­редной подачи сигналов канала измерения момента на ключе (положение «Ключ») или канала измерения момента на роторе (положение «Ротор») «а средства отображения информации (рис. 47). В положении переключателя «Ключ» замыкается цепь — 24 В на обмотку реле в ЯСЗ, которое переключает вы­ходной сигнал ПМК (0—10 В) на средства отображения ин­формации о моменте. В положении «Ротор» цепь — 24 В разомк­нута и на средства отображения информации о моменте посту­пает сигнал (0—10 В) с ПМР. Вторым переключателем вводит­ся информация о направлении вращения ротора. БУМ находит­ся в зоне рабочего места бурильщика.

Ч=> R3

-W-

-с=> R2

Цепь	Кон­ такт
+ 2ЧВ	1

Откл

Вкл

ют

Ц-1 s

Нагрузка

Установка О

Общий

Рис. 46. Блок управления нагрузкой

Блок управления расходом (БУР) размещается в зоне ра­бочего места бурильщика и предназначен для управления бло­ком управления сигнализации (БУС) канала измерения расхо­да на выходе из скважины. Ручкой 1 переменного резистора 2 устанавливают уровень расхода раствора для данной буровой (рис. 48).

Блок управления уровнем (БУУ) устанавливают в зоне ра­бочего места бурильщика. Он предназначен для ручного управ­ления электромагнитным реле, установленным в ЯС1. Пере­ключатель, установленный на передней плате, замыкает или размыкает цепь питания реле, переключающего выходы одного из каналов на сигнальное табло (ТСУ), т. е. позволяет контро­лировать изменение уровня измеряемой емкости.

Цепь	Кон­ такт
-20В	1

S1 Ключ Ротор

ч -л —

_] I ‘в j Y4

Ротор

~ГГ ~пг/

Лев — Прав /

1 Iг!<А IS ‘7 1<9 1011

■ —t

12

Лев

Рис. 47. Блок управления моментом

Рис. 48. Блок управления расходом

Комментарии запрещены.