Устройство для измерения условной вязкости бурового раствора

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Изобретение относится к устройствам для измерения условной вязкости бурового раствора.
Предлагаемое изобретение позволяет автоматизировать процесс замеров вязкости бурового раствора с выведением результатов замеров на табло через заданный период времени. Это обеспечивается установкой замерной воронки на поворотном столе, вращением которого управляет реле времени, причем воронка занимает три положения: положение "загрузка", при котором она заполняется буровым раствором, положение "измерение", при входе в которое реле времени включает счетчик калиброванных импульсов, а после вытекания заданного мерного объема раствора находящийся в воронке поплавок с кулачком выключает счетчик с последующей подачей пересчитанного в секунды времени истечения на табло. В третьем положении "промывка" мерная воронка очищается струей воды от следов бурового раствора.

Текст

Смотреть все

(51) 21 45/00 (2011.01) 21 3/00 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Предлагаемое изобретение позволяет автоматизировать процесс замеров вязкости бурового раствора с выведением результатов замеров на табло через заданный период времени. Это обеспечивается установкой замерной воронки на поворотном столе, вращением которого управляет реле времени, причем воронка занимает три положения положение загрузка, при котором она заполняется буровым раствором, положение измерение, при входе в которое реле времени включает счетчик калиброванных импульсов, а после вытекания заданного мерного объема раствора находящийся в воронке поплавок с кулачком выключает счетчик с последующей подачей пересчитанного в секунды времени истечения на табло. В третьем положении промывка мерная воронка очищается струей воды от следов бурового раствора.(72) Билецкий Марианн Теодорович Сушко Сергей Михайлович Касенов Алмабек Касенович Бегун Анатолий Данилович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСЛОВНОЙ ВЯЗКОСТИ БУРОВОГО РАСТВОРА(57) Изобретение относится к устройствам для измерения условной вязкости бурового раствора. 25680 Изобретение относится к области бурения скважин, а именно к средствам измерения параметров буровых растворов и, в частности, к средствам измерения условной вязкости. Известны (Справочник бурового мастера, Т. 1. М. Инфра-Инженерия, 2006 с. 373-374) устройства для измерения условной вязкости по времени истечения определенного объема жидкости из воронки с калиброванным выходным отверстием(приборы ВБР-1, СПВ-5, Воронка Марша и др.). Этот метод измерения условной вязкости практикуется много десятилетий в виду его простоты и достаточной для практических целей точности. Недостаток этого метода состоит в том, что измерения вязкости бурового раствора производятся вручную и это требуется делать часто (через каждые 1.5 ч, а в осложненных условиях - каждые 0.25 ч.),поскольку в ходе бурения этот параметр постоянно изменяется, что сигнализирует об изменениях геолого-технических условий и необходимости в связи с этим корректировки режима бурения. При непринятии срочных мер могут возникнуть осложнения и аварии. Частые замеры вязкости требуют существенных трудозатрат и выделения специальных единиц персонала Технической задачей изобретения является автоматизация процесса замеров условной вязкости бурового раствора. Технический результат состоит в том, что замеры условной вязкости проводятся без вмешательства человека периодически через заданный минимально-целесообразный интервал времени, причем результаты переводятся в цифровую форму и выводятся на табло с возможностью их запоминания и воспроизведения в случае необходимости. Это достигается тем, что мерная воронка смонтирована на поворотном столе, причем имеются реле времени,пусковые самоблокирующиеся реле, поплавковое реле,нормально-замкнутые и нормально- разомкнутые контакты, водяной насос с емкостью, а также генератор и счетчик импульсов, с возможностью для поворотного стола через установленные периоды времени занимать позицию заполнения воронки раствором, позицию замера времени вытекания раствора и позицию промывания воронки водой. Устройство обработки результата замера состоит из генератора калиброванных импульсов и их счетчика, а также специальной микросхемы для перевода результата с двоичного в десятичный код и подачи его в единицах условной вязкости (секундах) на табло. Изобретение поясняется схемами на фиг. 1 и 2. При этом на фиг.1 обозначено следующее А - вид сбоку, заполнение раствором Б - вид сбоку завершение замера В - вид сверху с электросхемой 1-поворотный стол 2 - электродвигатель 3 подшипник 4 - воронка 5 - калиброванное отверстие 6 - канал подачи раствора 7 - поплавок 8 нормально замкнутые контакты 14 - реле времени 15 - кулачок для включения вращения поворотного стола, находящегося в позиции-промывка 15,15 - то же для включения вращения из позицийзагрузка и- замер 16 - кулачок для запуска генератора импульсов (расположен ниже, либо выше кулачка 15) 17 - пусковое реле поворотного стола 18, 20, 21 - нормально-разомкнутые контакты 19 - якорь реле 23 кулачок для остановки поворотного стола в положении(промывка) 23,23 - то же для остановки в положениях(загрузка) и(замер) 24 - насос 25 бачок с водой 26 - канал подачи воды в воронку при ее промывке 27 - кулачок включения водяного насоса 28, 30, 31 - нормально-разомкнутые контакты 29 пусковое реле генератора импульсов ГИ -генератор импульсов СИ - счетчик импульсов с микросхемой пересчета результата в секунды Т - табло 1, и 2,расход бурового раствора (1 2). Устройство работает следующим образом. Кулачковый диск реле времени 14 вращается с заданной постоянной скоростью синхронным электродвигателем (например он может делать 1 оборот в 15 мин). На фиг. 1 показана ситуация,когда кулачок 151 набежав на контакт 18, замкнул его. До этого момента поворотный стол стоял в положении(промывка), при котором кулачок 231 нажимал на контакт 22 держа его в разомкнутом положении (что гарантировало неподвижность диска 1), а расположенный на другом уровне (выше или ниже по толщине диска) кулачок 27 замыкал контакт (на фиг. не показан) подачи напряжения на двигатель насоса 24, который с помощью подаваемой из бачка 25 через канал 26 струи воды очищал воронку 4 от остатков бурового раствора,осевших на ее стенках. При замыкании контакта 18 напряжение от источника было подано на клеммы реле 17. Якорь 19 реле, двигаясь слева-направо и замыкая контакт 20, подал напряжение на двигатель 2, который начал поворачивать стол 1 по часовой стрелке. При этом якорь 19 своим левым концом замкнул контакт 21 самоблокировки реле, в связи с чем напряжение будет подаваться на пусковое реле 17 и двигатель 2 через этот контакт и контакт 22 и после ухода кулачка 15 от контакта 18 и размыкания последнего. Следует отметить, что, хотя в положении(промывка) контакт 22 был разомкнут, но в связи с тем, что скорость вращения стола 1 значительно превышает скорость диска реле 14, к моменту, когда кулачок 151 перестанет замыкать контакт 18, кулачок 23 уже сойдет с контакта 22, позволив ему замкнуться. При начале вращения стола 1 одновременно со сходом кулачка 23 с контакта 22 кулачок 27 сойдет с контакта подачи напряжения на насос 24. Контакт разомкнтся и насос остановится. В момент, когда,поворотный стол займет позициюзагрузка,кулачок 23, набежит на нормально замкнутый контакт 22 самоблокировки реле 17. Реле обесточится и якорь 19, двигаясь справа налево уйдет от контактов 20 и 21, которые размыкаются. Стол 1 остановится, причем воронка 4 встает под струю бурового раствора, вытекающую из канала 6. 25680 Раствор затекает в воронку 4 сверху и одновременно вытекает из нее через отверстие 5 снизу, но поскольку 1 2, воронка постепенно заполняется,поднимая поплавок 7 с хвостовиком 8. В конце концов раствор начнет перетекать через край воронки в приемную емкость бурового насоса, а поплавок 7 займет крайнее верхнее положение. Это положение сохранится, до тех пор, пока через установленное время к контакту 18 включения пускового реле 17 не подойдет очередной кулачок 15 и не запустит вращение поворотного стола снова,причем воронка 4 выйдет из под струи раствора и начнется процедура замера. Одновременно с набеганием кулачка 15 на контакт 18, кулачок 16 набежит на контакт 30 (фиг. 2) пускового реле 29 и включает последнее. Своим якорем реле включит контакт 31 запуска генератора импульсов, и одновременно самоблокирует себя контактом 28. Счетчик начинает считать импульсы, а фактически время вытекания раствора (т.к. импульсы калиброванные, т.е. каждый проходит за строго одинаковый период времени). Когда, поворачиваясь,стол 1 достигнет позиции- замер, кулачок 23 нажмет на контакт 22, выключит реле 17 и остановит вращение стола. При вытекании раствора поплавок 7, хвостовик 8 и кулачок 9 опускаются и,когда из воронки вытечет заданный объем раствора, кулачок достигнет контакта 13 и разорвет линию питания ГИ. Счет прекратится, количество импульсов запишется на регистре СИ, переведется в секунды и результат появится на табло (до этого момента демонстрировавшее результат предшествующего замера). В момент размыкания контакта 13 (или несколько позже) поплавок 7 встает на стенку воронки 4, но при этом остаток раствора будет продолжать вытекать, что обеспечивается наличием в поплавке отверстий 10. Таким образом, воронка окажется полностью свободной от раствора. Когда на контакт 18 набежит кулачок 15 стол опять возобновит вращение, пока под действием кулачка 23 не остановится в позиции промывка,с одновременным включением кулачком 27 водяного насоса. Замерный цикл завершен. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Устройство для измерения условной вязкости бурового раствора содержащее воронку для замера времени вытекания из нее бурового раствора,отличающееся тем, что воронка смонтирована на поворотном столе, причем устройство содержит реле времени, пусковые самоблокирующиеся реле,поплавковое реле, нормально разомкнутые и нормально замкнутые электрические контакты,кулачки на вращающихся дисках, водяной насос с емкостью, а также генератор и счетчик импульсов с микросхемой для их пересчета в секунды, с возможностью для поворотного стола через установленные периоды времени занимать позицию заполнения воронки раствором, позицию замера времени вытекания раствора с его выдачей на табло и позицию промывания воронки.

МПК / Метки

МПК: G01N 11/00, E21B 3/00, E21B 45/00

Метки: измерения, устройство, условной, вязкости, бурового, раствора

Код ссылки

<a href="http://kzpatents.com/4-25680-ustrojjstvo-dlya-izmereniya-uslovnojj-vyazkosti-burovogo-rastvora.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Устройство для измерения условной вязкости бурового раствора</a>

Похожие патенты