Датчики веса бурового инструмента

Датчики предназначены для измерения веса бурового инструмента и контроля нагрузки на долото при бурении скважин с вертикальным стволом, а также веса на крюке буровой установки при различных технологических операциях.

Измерение веса бурового инструмента – одна из важнейших задач технологических исследований в процессе строительства скважины, с помощью которой определяются:

· постановка долота на забой, начальное время бурения, момент соприкосновения долота и породы;

· критические проявления пластовых флюидов;

· осложнения в процессе бурения, проработки ствола скважины и СПО (образование прихватов инструмента);

· аварии, связанные с деформациями инструмента (например, слом бурильной колонны)

· и др.

Датчики измерения веса, получившее наибольшее распространение при геолого-технологических исследованиях, можно разделить на две группы:

· Датчики натяжения неподвижной ветви талевого каната («мертвого конца»);

· Датчики растяжения конструкций крепления неподвижной ветви талевого каната.

Датчики натяжения неподвижной ветви талевого каната (датчики натяжения)

Устройство. Датчики натяжения состоит из тензорезистивного первичного преобразователя силы, нормирующего усилителя и механизма натяжения каната, обеспечивающего регулировку угла его защемления.

Принцип работы. Основан на разложении усилия натяжения талевого каната в неподвижной его части на продольное и поперечное усилия. Поперечное усилие, передаваемое на первичный преобразователь силы, вызывает разбаланс моста первичного преобразователя. Нормирующий усилитель приводит величину этого разбаланса к стандартному диапазону величин.

Устанавливаются на неподвижной ветви талевого каната.

Преимущества такой конструкции в ее мобильности, легкости монтажа, удовлетворяющей точности.

Недостатки тесно связаны с достоинствами датчика. Из-за того, что датчик является съемным и не имеет жесткой опоры, происходит увеличение гистерезиса. Также показания датчика вплотную зависят от диаметра, степени фиксации в промежутке датчика, деформации и степени натяжения каната.

Рис.18. Принцип действия датчика веса, монтируемого непосредственно на неподвижном конце талевого каната.

а) б) в)

г) д) е)

Рис.19. Датчики натяжения неподвижной ветви талевого каната: а) ДНТК (ЗАО НППГА «Луч»), б) ДНК-2 (ООО НПФ «Геосфера»), в) ДНК-311-06 (ЗАО «ГЭЛС»), г) TCE-100H (MD Totco (в СГТИ Totco, Weatherford, PetroServices)), д) PRF5000 (Metior S.L.R., в СГТИ Geolog), е) XLD 100k-45T (Lida LTD).

Дата добавления: 2015-11-14