Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Все устройства, отображающие ход технологического про­цесса бурения (показывающие приборы и табло), монтируются в блоке наблюдения, который в свою очередь устанавливается на стойке. Блок наблюдения представляет собой приборный ящик, состоящий из сварного каркаса, съемных задних крышек и щитов. В нижней части корпуса находятся четыре отверстия под штыри амортизаторов, соединяющих приборный ящик со стойкой.

Измерительный показывающий прибор (указатель) устанав­ливается в блоке наблюдения информации о текущем техноло­гическом параметре в форме, удобной для визуального восприя­тия. Входной сигнал (0—10 В) поступает на вход автокомпен­сатора постоянного тока (АПТ), где сравнивается с сигналом компенсации, поступающим с дифференциального трансформа­тора. Сигнал рассогласования усиливается АТП и поступает на реверсивный двигатель РД-09, ротор которого, вращаясь, пере­мещает плунжер дифференциального трансформатора до поло­жения равновесия. Стрелка, связанная с ротором двигателя, по­казывает текущее значение параметра.

В указателях ППВ, ППД, ППМ, ППУ имеется дополнитель­ная сигнальная лампочка, управляемая соответствующим БУС и сигнализирующая о достижении контролируемым параметром заданного предела. В указателе ППМ расположен модуль сдви­га нуля (МСН), позволяющий с помощью переменного резисто­ра, находящегося в БУН, устанавливать стрелку на нулевую от­метку шкалы. В этом случае измерительный сигнал поступает

на вход МСН, где из него вычитается установленный ручкой БУН сигнал, соответствующий нулевой отметке шкалы. Раз­ность сигналов поступает на вход АПТ, и далее схема работает аналогично описанной выше.

Конструкция прибора показана на рис. 49. Механизм прибо­ра размещен на плате 6, которая установлена в сварном герме­тичном кожухе 7. Механизм состоит из электродвигателя РД-09П, на оси которого закреплены стрелка 1 и кулачок. Че­рез рычаг 2 вращение кулачка преобразуется в линейное пере­мещение плунжера 3, находящегося внутри катушки 4. Сигнал рассогласования подается на вход автокомпенсатора постоянно­го тока, смонтированного на плате 6. В приборах, предназначен-

Рис. 50. Схема сигнального табло 7—202

ных для измерения веса, давления, момента, предусмотрена лампочка аварийной сигнализации. Передняя крышка 5 имеет резиновое уплотнение и прикрепляется к кожуху невыпадаю­щими винтами.

Сигнальное табло устанавливается в блоке наблюдения и предназначено для световой сигнализации о сложившейся си­туации на контролируемом объекте. В состав табло (рис. 50) входят сигнальные лампочки HI—Н8, высвечивающие часть мнемосхемы, и субблок прерывателя ПР для создания преры­вистого свечения. Табло выполнено в сварном герметическом ко­жухе, к которому при помощи винтов крепится панель. На пане­ли установлены отражатели, патроны и лампы подсветки. Пе­редняя панель через прокладку крепится, к кожуху четырьмя не­выпадающими винтами. На панели установлены трафареты, выполненные на стекле.

Цифровое табло (ТЦР) предназначено для отображения рас­хода бурового раствора, закачиваемого в скважину. ТЦР со­брано в унифицированном корпусе. С внешними устройствами оно соединяется пятижильным кабелем через герметичный ввод.

Канал измерения нагрузки на крюк состоит из: преобразо­вателя усилий (вес инструмента) ПВИ, установленного в при­способлении для крепления неподвижного конца талевого кана­та; стрелочного показывающего прибора ППВ, расположенного в блоке наблюдения; регистрирующего прибора (миллиампер­метр Н392), находящегося в блоке регистраторов; блоков (бло­ка) управления сигнализацией БУС, установленных в соедини­тельном ящике ЯС1.

Сигнал напряжением 0—10 В с ПВИ поступает в ЯС1, где распределяется на устройства отображения и представления информации: на вход ППВ, показывающего текущее значение параметра; на вход регистратора Н392; на вход блока БУС, сигнализирующего об опасной нагрузке на крюк талевого блока (сигнальная лампочка загорается на ППВ, замыкаются кон­такты реле К1 («Внешние выходы»); на внешний выход комп­лекса — клемма в блоке регистраторов.

При замене оснастки талевой системы изменится усилие в неподвижном конце талевого каната и нарушится пропорцио­нальность между нагрузкой на крюке и выходным сигналом ПВИ. Поэтому необходимо установить перемычки на колодках ПВИ в соответствующее положение.

Канал индикации нагрузки на буровой инструмент состоит

из:

преобразователя усилий (вес инструмента) ПВИ, установ­ленного в приспособлении для крепления неподвижного конца талевого каната; стрелочного показывающего прибора ППВ, расположенного в блоке наблюдения; регистрирующего прибо­ра (миллиамперметр #392), находящегося в блоке регистрато­

ров в помещении бурового мастера; блока управления нагруз­кой БУН, установленного в рабочей зоне бурильщика.

Сигнал напряжением 0—10 В с ПВИ поступает на вход ППВ, показывающего текущее значение параметра только в случае, когда перед началом бурения бурильщик: «взвесит» ин­струмент (снимет колонну с клиньев); приведет ротор во вра­щение; включит тумблер на блоке БУН; ручкой «Установка 0» выведет стрелку ППВ в нулевое положение и только после это­го начнет нагружать долото.

Сигнал нагрузки на долото, выходящий с модуля сдвига ну­ля МНС, поступает далее в ЯС1, где распределяется на устрой­ства отображения и представления информации: на вход реги­стратора Н392 через контакты реле, замкнутые в процессе бу­рения (управляет работой реле устройство сигнализации кана­ла измерения давления); на внешний выход комплекса — клем­ма в блоке регистраторов.

Величина подачи инструмента измеряется во всех вариантах комплекса. В зависимости от исполнения комплекса выходной сигнал канала может быть аналоговым (напряжение 0—10 В) или импульсным (импульсы амплитудой 24 В, соответствующие подаче на 1 и на 0,1 м).

Канал аналогового измерения подачи применяется в вариан­тах 01, 02, 04, 05, 07, 08, 10, 12, 14, 16 комплекса. Канал состо­ит из преобразователя подачи инструмента ПАП (см. рис. 17), установленного на реле лебедки, и регистрирующего прибора (миллиамперметра Н392), расположенного в блоке регистра­торов.

Сигнал напряжением 0—10 В с ПАВ поступает в ЯС1, где через контакты реле, замкнутые в процессе бурения, идет на

вход регистратора Н392 и на внешний выход комплекса (клем­

ма в приборном ящике блока регистраторов).

При замене оснастки талевой системы изменяется величина перемещений чувствительного элемента ПАВ, что нарушает про­порциональность выходного сигнала измеряемому перемещению, поэтому необходимо установить перемычку на колодке ПАП в соответствующее положение:

для оснасток 4X5, заменяемых оснастками 5X6;

для оснасток 5X6, заменяемых оснастками 6X7.

Канал импульсного измерения подачи применяется в вариан­тах 03, 06, 09, 11, 13, 15, 17, 18, 19 комплекса. Он состоит из: преобразователя частоты вращения ПИП (см. рис. 18), уста­навливаемого на кронблоке; регистрирующего прибора (прибо­ров), расположенного в блоке регистраторов.

Импульсный сигнал подачи с амплитудой 24 В поступает с выхода ПИП через ЯС1 в блок регистраторов на вход отметчи­ка миллиамперметра Н392. Каждый импульс соответствует по­даче, равной 1 м. Этот же сигнал идет на счетчик и внешний вы­ход комплекса. Каждый импульс соответствует подаче, равной 0,1 м.

Канал измерения давления р состоит из: преобразователя давления бурового раствора ПДР (см. рис. 23), установленного на манифольде нагнетательной линии; стрелочного показываю­щего прибора ППД, расположенного в блоке наблюдения; реги­стрирующего прибора (миллиамперметра Н392 или вольтметра КСУ2), находящегося в блоке регистраторов; блока управления сигнализацией БУС, установленного в соединительном ящике ЯС2.

Сигнал напряжением 0—10 В с ПДР поступает в ЯС2, где распределяется на устройства отображения и представления ин­формации: на вход ППД, показывающего текущее значение па­раметра; на вход регистратора Н392 или на вход вольтметра КСУ2 (в зависимости от варианта комплекса); на входы БУС, сигнализирующего о наличии давления, опасной величине дав­ления; на внешний выход комплекса — клемма в блоке регист­раторов.

Во всех вариантах комплекса расход в манифольде нагне­тательной линии измеряется электромагнитным расходомером РГР-7, устанавливаемым в насосной. Выходной сигнал РГР-7 (используется сельсин-датчик, у/гол поворота ротора которого пропорционален расходу)—напряжение, снимаемое с обмотки возбуждения сельсина, поступает в ЯС2 и на вход преобразова­теля угол — код — напряжения (ПУН), преобразовывающего угол поворота ротора сельсина в пропорциональное напряже­ние 0—10 В или импульсный код. В зависимости от выходного сигнала ПУН может быть применен стрелочный показывающий прибор ППР (вариант 01, 02, 04, 05, 07, 08, 10, 12, 14, 16, 18 комплекса) или цифровое табло ТЦР (вариант 03; 06, 08, 11, 13, 15, 17, 19). Выходной сигнал ПУН во всех случаях поступа­ет на резистор (вольтметр КСУ2) и внешние выходы.

Канал измерения крутящего момента на роторе состоит из: преобразователя крутящего момента на роторе ПМР (см. рис. 11), устанавливаемого под цепью привода или на плите по­воротного редуктора; стрелочного показывающего прибора ППМ, расположенного в блоке наблюдения; регистрирующего прибо­ра (миллиамперметра Н392), находящегося в блоке регистрато­ров; блока управления сигнализацией (БУС), установленного в соединительном ящике ЯСЗ; блока управления моментом (БУМ), расположенного в рабочей зоне бурильщика.

При измерении момента на роторе необходимо перевести пе­реключатель на БУМ в положение «Ротор».

Сигнал напряжением 0—10 В с ПМР поступает в ЯСЗ, где распределяется на устройство отображения и представления ин­формации: на вход ППМ, показывающего текущее значение па­раметра, через контакты реле К2 на вход регистратора Н392 через контакты реле; на вход БУС, сигнализирующего о дости­жении контролируемым параметром предельного значения, уста­новленного блоком масштабирования (загорается сигнальная лампочка на ППМ, замыкаются контакты реле «Внешние вы­ходы»); на внешний выход комплекса — клемма в блоке реги­страторов — через контакты реле.

Канал измерения крутящего момента на машинном ключе состоит из: преобразователя усилий ПМК (см. рис. 19),установ­ленного на рычаге машинного ключа; стрелочного показываю­щего прибора ППМ, находящегося в блоке наблюдения; реги­стрирующего прибора (миллиамперметра Н392), расположен­ного в блоке регистраторов; блока управления сигнализацией БУС, установленного в соединительном ящике; блока управле­ния моментом (БУМ), находящегося в рабочей зоне буриль­щика.

Сигнал напряжением 0—10 В с ПМК поступает в ЯСЗ, где распределяется на устройства отображения и представления ин­формации: на вход ППМ, показывающего текущее значение па­раметров, через замкнутые контакты реле; на вход регистрато­ра Н392 через контакты реле; на вход БУС, сигнализирующего о достижении контролируемым параметром предельного значе­ния, установленного блоком масштабирования (загорается сиг­нальная лампочка на ППМ, замыкаются контакты реле К1 «Внешние выходы»); на внешний выход комплекса — клемма в блоке регистраторов — через контакты реле.

Канал измерения частоты вращения ротора состоит из: пре­образователя частоты вращения ротора ПЧР (см. рис. 14), уста­новленного на приводе ротора; стрелочного показывающего при­бора (ППО), расположенного в блоке наблюдения; регистриру­ющего многоканального прибора (вольтметра КСУ), находя­щегося в блоке регистраторов.

Сигнал напряжением 0—10 В поступает в ЯСЗ, где распре­деляется на устройства отображения и представления информа­ции: на вход ППО, показывающего текущее значение парамет­ра; на вход вольтметра КСУ2; на внешний выход комплекса — клемма в блоке регистраторов.

В буровых установках с цепным приводом заменяются ведо­мые звездочки, что вызывает изменение уровня выходного сиг­нала, поэтому в преобразователе ПЧР предусмотрены колодки Х2 и ХЗ со сменными перемычками.

Канал индикации расхода выходящего бурового раствора состоит из: преобразователя расхода выходящего бурового рас­твора ПРВ (см. рис. 35), установленного на желобной системе; сигнального табло TCP, расположенного в блоке наблюдения; регистрирующего многоканального прибора (вольтметр К. СУ2), находящегося в блоке регистраторов; блока управления сигна­лизацией (БУС), установленного в соединительном ящике ЯС2;

блока управления расходом (БУР), находящегося в рабочей зо­не бурильщика.

Сигнал напряжением 0—10 В с ПРВ поступает в ЯС2, где распределяется на устройства отображения и представления ин­формации: на вход вольтметра КСУ2; на внешний выход комп­лекса— клемма в блоке регистраторов; на входы БУС, сигнали­зирующего о проявлении из скважины или поглощении скважи­ной бурового раствора.

Например, блоком масштабирования, расположенным в БУР, задают минимальный допустимый расход 60 л/с, а блоком БМ, установленным в БУС, — допустимый диапазон изменения рас­хода 20 л/с. Это значит, что контролируемый расход должен находиться в зоне от 60 л/с до 60+20 = 80 л/с. При расходе, меньшем 60 л/с, на табло TCP загорается лампочка «Поглоще­ние», при расходе, большем 80 л/с, — лампочки «Приток».

Канал измерения уровня раствора в приемных емкостях Н1 (Н2) состоит из: преобразователя уровня раствора ПУР (см. рис. 30), установленного в приемной емкости; прибора, показы­вающего уровень (ППУ), находящегося в блоке наблюдения; регистрирующего многоканального прибора (вольтметра КСУ2); блока управления сигнализацией (БУС), расположенного в ЯС4-1; блока управления уровнем (БУУ), установленного в ра­бочей зоне бурильщика.

Сигнал напряжением 0—10 В поступает с ПУР в ЯС4, где распределяется на устройства отображения и представления ин­формации: на вход вольтметра КСУ2; на входы БУС, сигнали­зирующего о переполнении («Перелив») или опорожнении («Опорожнение») емкости; на внешний выход комплекса — клемма в блоке регистраторов.

В комплекс СКУБ входят два одинаковых канала измерения уровня раствора. С помощью переключателя на БУУ буриль­щик управляет электромагнитным реле, установленным в ЯС4, переключающим выходы одного из БУС на табло ТСУ, и сле­дит за изменением уровня в контролируемой емкости.

Канал измерения температуры бурового раствора состоит из: преобразователя температуры (ПТР), установленного совмест­но с ППР на желобной системе (см. рис. 36); регистрирующего многоканального прибора (вольтметр КСУ2), расположенного в блоке регистраторов.

Сигнал напряжением 0—10 В с ПТР поступает в соедини­тельный ящик ЯС4 и далее в блок регистраторов на многока­нальный вольтметр КСУ2 и на внешний выход комплекса.

Блок питания БПС-24 предназначен для питания комплекса стабилизированным напряжением 24±2 В при больших колеба­ниях напряжения в сети буровой. БПС-24 (рис. 51) состоит из силового трансформатора Т, выпрямителей и двух одинаковых субблоков стабилизатора напряжения (СН). Последний содер-

Рис. 51. Схема блока питания

Таблица 6 Основные технические характеристики комплексов СКУБ-М1 Значение показателя для комплекса варианта Показатели 00 01 02 03 04 05 Число контролируемых парамет­ 8 8 9 15 15 15 ров Число функций, реализуемых в каналах контроля, в том числе: отображение на показываю­ 7 7 8 13 13 13 щем приборе регистрация 7 7 8 13 13 13 выдача внешних информаци­ 7 7 8 13 13 13 онных сигналов сигнализация отклонения от 5 5 6 7 7 7 заданного режима выдача внешних сигналов уп­ 5 5 6 7 7 7 равления Пределы измерения контролируе­мых параметров: нагрузка на крюке, кН 1250 1600 2000 2500 3500 4000 осевая нагрузка на буровой 400 400 400 400 400 400 инструмент, кН подача бурового инструмен­та, м перемещение талевого блока, м 40 40 г! е огра 40 ничена 40 40 40 давление нагнетания бурового 25 25 25 25 40 40 раствора, МПа расход бурового раствора в 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 нагнетательной линии, м3/с частота вращения ротора, 300 300 300 300 300 300 об/мин крутящий момент на роторе, _ _ 60 60 60 60 кНм крутящий момент на машин­ 60 60 60 60 60 60 ном ключе, кН-м уровень раствора в приемных _ _ _ 1,6 1,6 1,6 емкостях, м температура бурового раство­ _ _ _ 100 100 100 ра, °С расход выходящего бурового _ _ — 100 100 100 раствора, % Предел допускаемого значения ос­новной приведенной погрешно­сти измерения технологического параметра, %: по показывающему прибору 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 внешнего выходного измери­ 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 тельного сигнала по программе регистратора 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 Напряжение, В: электропитания 220 220 220 220 220 220

Продолжение табл. 6 Показатели Значение показателя для варианта комплекса 00 01 02 03 04 05 внешнего выходного сигнала 0—10 0—10 0—10 0—10 0—10 0—10 Допускаемые отклонения пара­метров электропитания, %: + 10 по напряжению + 10 + 10 + 10 + 10 + 10 — 15 — 15 — 15 — 15 — 15 —15 по частоте ±4 -1-4 -4-4 -1-4 ±4 4-4 Потребляемая мощность, В-А 600 600 600 600 600 600 Масса, кг 306,5 306,5 312,7 381,1 380,2 380,2 Диапазон рабочих температур, °С —50^ —50-4 —50-4 —50-4 —50-4 —504- 50 50 50 150 50 50 Средняя наработка на отказ по 10 000 10 000 10 000 10 000 10 000 1 000 функциям, регулируемым в ка­налах контроля, ч Средний срок службы, год 8 8 8 8 8 8

жит входной сглаживающий фильтр, собранный на конденсато­рах Cl, С2, электронный ключ на составном транзисторе V5, V6, V8, триггер Шмидта на транзисторах V9, VII, выходной сгла­живающий фильтр L, С4, С5, блокирующий диод V10, опорные диоды V12, V13, V14.

При включении стабилизатора падение напряжения на вве­денной части резистора R11 и, следовательно, на входе тригге­ра Шмидта равно нулю. Триггер формирует сигнал на открытие ключа, и напряжение на выходе стабилизатора увеличивается. Напряжение на входе триггера будет равно нулю до тех пор, пока напряжение на выходе не превысит напряжения стабили­зации опорных диодов V12—V14. Как только напряжение на входе триггера достигнет порога его срабатывания, триггер фор­мирует сигнал на закрывание ключа. Ключ закрывается и на­пряжение на резисторе R11 начинает уменьшаться до величины порога выключения триггера. В результате ключ открывается и цикл повторяется. Уровень выходного напряжения СН регули­руется с помощью резистора R11.

Технические характеристики и рекомендации приведены в табл. 6.

Комментарии запрещены.