Магнитоупругий измеритель нагрузки

1.

Презентация по Технологическим измерениям в бурении на тему:
"Магнитоупургий измеритель нагрузки".
Докладчик:
Студенты группы НД-20
Москва 26.02.2024
Искандаров Девлох

2.

Общие сведения
•МАГНИТОУПРУГИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ НАГРУЗКИ В БУРЕНИИ
— ЭТО УСТРОЙСТВО, ИСПОЛЬЗУЕМОЕ ДЛЯ КОНТРОЛЯ
И
ИЗМЕРЕНИЯ
НАГРУЗКИ
НА
БУРОВУЮ
УСТАНОВКУ. ОН РАБОТАЕТ НА ОСНОВЕ ИЗМЕНЕНИЯ
МАГНИТНЫХ
СВОЙСТВ
МАТЕРИАЛА
(ОБЫЧНО
ФЕРРОМАГНИТНОГО)
ПОД
ВОЗДЕЙСТВИЕМ
МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
МАГНИТОУПРУГИХ
ДАТЧИКОВ
ОСНОВАН
НА
ИЗМЕНЕНИИ
МАГНИТНОЙ
ПРОНИЦАЕМОСТИ
ФЕРРОМАГНИТНОГО МАТЕРИАЛА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ
МЕХАНИЧЕСКИХ
НАПРЯЖЕНИЙ
В
НЕМ.
МАГНИТОУПРУГИЕ ИЗМЕРИТЕЛИ НАГРУЗКИ В
БУРЕНИИ
ИСПОЛЬЗУЮТСЯ
ДЛЯ
КОНТРОЛЯ
И
ИЗМЕРЕНИЯ
ДИНАМИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК
БУРОВОЙ УСТАНОВКИ, ТАКИХ КАК ВЕС СНАРЯДА,
ОСЕВАЯ НАГРУЗКА И УСИЛИЕ НА КРЮКЕ. ОНИ
РАБОТАЮТ
НА
ОСНОВЕ
ПРИНЦИПА
МАГНИТОУПРУГОСТИ,
КОГДА
ИЗМЕНЕНИЕ
МАГНИТНЫХ
СВОЙСТВ
МАТЕРИАЛА
ВЫЗЫВАЕТ
ИЗМЕНЕНИЕ ЕГО МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И
НАОБОРОТ.

3.

ВИДЫ МАГНИТОУПРУГИХ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ
НАГРУЗКИ
МАГНИТОУПРУГИЙ КОМПЕНСАЦИОННЫЙ
ИЗМЕРИТЕЛЬ НАГРУЗКИ МКН-1
Структурная схема измерителя МКН-1
МАГНИТОУПРУГИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ НАГРУЗКИ МКН-2
Структурная схема измерителя МКН-2

4.

ПОРЯДОК РАБОТЫ С ИЗМЕРИТЕЛЕМ МКН-1
·1. ВКЛЮЧЕНИЕ В РАБОТУ ИЗМЕРИТЕЛЯ. ИЗМЕРИТЕЛЬ ВКЛЮЧАЕТСЯ
В РАБОТУ ЗА 10-15 МИН ДО НАЧАЛА ИЗМЕРЕНИЯ С ЦЕЛЬЮ
ПРОГРЕВА ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ. ПРИ ЭТОМ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ
СТАВИТСЯ В ПОЛОЖЕНИЕ 1 - «ВЕС».
•2. ВЗВЕШИВАНИЕ СНАРЯДА И ЗАДАНИЕ ОСЕВОЙ НАГРУЗКИ.
ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ В ПОЛОЖЕНИИ 1 - «ВЕС». С ВРАЩЕНИЕМ И
ПРОМЫВКОЙ СНАРЯД ОПУСКАЕТСЯ К ЗАБОЮ СО СКОРОСТЬЮ,
ПРИМЕРНО РАВНОЙ СКОРОСТИ БУРЕНИЯ (ИЗМЕРЕНИЕ ВЕ СА
СНАРЯДА В УСЛОВИЯХ СКВАЖИНЫ). ПОСЛЕ УСТАНОВЛЕНИЯ
СТРЕЛКИ НА ОТСЧЕТЕ ВЕСА СНАРЯДА ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ
ПЕРЕВОДИТСЯ В ПОЛОЖЕНИЕ 2 - «НАГРУЗКА». СНАРЯД СТАВИТСЯ
НА ЗАБОЙ, НАЧИНАЕТСЯ БУРЕНИЕ. БУРИЛЬЩИК, ОСУЩЕСТВЛЯЯ
ПОДАЧУ ИНСТРУМЕНТА С ЛЕБЕДКИ, СЛЕДИТ ЗА ОТКЛОНЕНИЕМ
СТРЕЛКИ ПО ШКАЛЕ «НАГРУЗКА», ДОВОДЯ ЭТО ОТКЛОНЕНИЕ ДО
ОТСЧЕТА ТРЕБУЕМОЙ ОСЕВОЙ НАГРУЗКИ.
•3. ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ УСИЛИЙ НА КРЮКЕ ПРИ СПО И ДРУГИХ
ГРУЗОВЫХ
ОПЕРАЦИЯХ
ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ
СТАВИТСЯ
В
ПОЛОЖЕНИЕ 3 - «НА КРЮКЕ, ТХЮ». ПРИ ЭТОМ ИЗМЕРИТЕЛЬ
БУДЕТ ФИКСИРОВАТЬ УСИЛИЕ НА КРЮКЕ, УМЕНЬШЕННОЕ В 10
РАЗ, ЧТО УЧИТЫВАЕТСЯ ПРИ РАСШИФРОВКЕ ДИАГРАММЫ.

5.

ПОРЯДОК РАБОТЫ С ИЗМЕРИТЕЛЕМ МКН-2
• •1. ВЗВЕШИВАНИЕ И «ЗАПОМИНАНИЕ» ВЕСА СНАРЯДА В УСЛОВИЯХ
СКВАЖИНЫ. ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ (СМ. РИС. 3.12) СТАВИТСЯ В ПОЛОЖЕНИЕ
1 — «ВЕС», ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ «Т-Т:3» (НА СХЕМЕ НЕ ПОКАЗАН) - Т. С
ПРОМЫВКОЙ И ВРАЩЕНИЕМ СНАРЯД МЕДЛЕННО ОПУСКАЕТСЯ К ЗАБОЮ
ВПЛОТЬ ДО ОСТАНОВА ПУТЕМ ПЛАВНОГО УВЕЛИЧЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ
МАСЛА В НИЖНИХ ПОЛОСТЯХ ГИДРОЦИЛИНДРОВ. СТРЕЛКА ПО ШКАЛЕ
«ВЕС СНАРЯДА» ОСТАНОВИТСЯ И УКАЖЕТ ВЕС СНАРЯДА. ЕСЛИ
СТРЕЛКА НЕ УСТАНОВИЛАСЬ НА НУЛЕ, ТО С ПОМОЩЬЮ КОРРЕКТОРА
НУЛЯ ВЫВОДИТСЯ НА НУЛЬ. ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ СТАВИТСЯ В ПОЛОЖЕНИЕ
2 - «ВВЕРХ», ПРИ ЭТОМ ВЕС СНАРЯДА «ЗАПОМИНАЕТСЯ» В ВИДЕ UQCB-
• •2. ЗАДАНИЕ ОСЕВОЙ НАГРУЗКИ ПРИ БУРЕНИИ С РАЗГРУЗКОЙ ВЕСА
СНАРЯДА: ПРИ ПРЕЖНЕМ ПОЛОЖЕНИИ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ 2 - «ВВЕРХ»
ДАВЛЕНИЕ
МАСЛА
В
НИЖНИХ
ПОЛОСТЯХ
ГИДРОЦИЛИНДРОВ
УМЕНЬШАЕТСЯ, СНАРЯД ПРИСПУСКАЕТСЯ ДО ЗАБОЯ, ЧАСТЬ ВЕСА
СНАРЯДА ИДЕТ НА ЗАДАНИЕ ОСЕВОЙ НАГРУЗКИ, СТРЕЛКА ПО ШКАЛЕ
«ОСЕВАЯ НАГРУЗКА» ПОЙДЕТ ОТ НУЛЯ НА УВЕЛИЧЕНИЕ ОТСЧЕТА; ПРИ
ОТСЧЕТЕ, РАВНОМ ТРЕБУЕМОЙ ОСЕВОЙ НАГРУЗКЕ, ПРЕКРАЩАЕТСЯ
УМЕНЬШЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ В НИЖНИХ ПОЛОСТЯХ ГИДРОЦИЛИНДРОВ.
• •3. ПОРЯДОК ВВОДА В РАБОТУ ИЗМЕРИТЕЛЯ МКН-2 ПО ВТОРОМУ
ВАРИАНТУ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И РЕГИСТРАЦИИ СПО И ДРУГИХ
«ГРУЗОВЫХ» ОПЕРАЦИЙ СЛЕДУЮЩИЙ. ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ РЕЖИМА
РАБОТЫ СТАВИТСЯ В ПОЛОЖЕНИЕ 4 - «НА КРЮКЕ», ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ
СХЕМЫ ТАЛЕВОЙ ОСНАСТКИ СТАВИТСЯ В СООТВЕТСТВУЮЩЕЕ
ПОЛОЖЕНИЕ - 1 Х 2 ИЛИ 2X3. РЕГИСТРАЦИЯ «ГРУЗОВЫХ» ОПЕРАЦИЙ
ПРОИЗВОДИТСЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КАНАЛА «ОСЕВАЯ НАГРУЗКА»,
ПРИ ЭТОМ СИГНАЛ ДАТЧИКА ДН С/Л ИНВЕРТИРУЕТСЯ И УМЕНЬШАЕТСЯ
В 5 РАЗ - ПРИ СХЕМЕ ТАЛЕВОЙ ОСНАСТКИ 1X2 ИЛИ В 10 РАЗ - ПРИ
СХЕМЕ 2X3, ЧТО ДОЛЖНО УЧИТЫВАТЬСЯ ПРИ РАСШИФРОВКЕ
ДИАГРАММ: СООТВЕТСТВЕННО ЗНАЧЕНИЯ ЗАПИСИ УМНОЖАЮТСЯ НА 5
ИЛИ 10.

6.

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ МКН-2
Преимущества:
Недостатки:
.·АВТОМАТИЗАЦИЯ
ПРОЦЕССА:
МКН-2
ПОЗВОЛЯЕТ
АВТОМАТИЗИРОВАТЬ ПРОЦЕСС ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ
НАГРУЗКИ,
ЧТО
УПРОЩАЕТ
РАБОТУ
БУРИЛЬЩИКА
И
УВЕЛИЧИВАЕТ ЭФФЕКТИВНОСТЬ БУРЕНИЯ.
• ·ТРЕБУЕТСЯ
·ВИЗУАЛЬНЫЙ
• ·СЛОЖНОСТЬ НАСТРОЙКИ: НАСТРОЙКА МКН-2 МОЖЕТ БЫТЬ
СЛОЖНОЙ ДЛЯ НЕОПЫТНЫХ ОПЕРАТОРОВ, ТРЕБУЕТСЯ
КОНТРОЛЬ:
ИЗМЕРИТЕЛЬ ОБЕСПЕЧИВАЕТ
ВИЗУАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ НАД ИЗМЕНЕНИЯМИ НАГРУЗКИ НА
БУРОВУЮ УСТАНОВКУ, ЧТО ПОМОГАЕТ ОПЕРАТИВНО
РЕАГИРОВАТЬ НА ИЗМЕНЕНИЯ И ПРЕДОТВРАЩАТЬ АВАРИИ.
ПОДГОТОВКА:
ДЛЯ
РАБОТЫ
МКН-2
НЕОБХОДИМО ПРОВЕСТИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНУЮ ПОДГОТОВКУ,
ВКЛЮЧАЯ ВЗВЕШИВАНИЕ И «ЗАПОМИНАНИЕ» ВЕСА СНАРЯДА
В УСЛОВИЯХ СКВАЖИНЫ.
ЗНАНИЕ
СПЕЦИФИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ
НАГРУЗКИ НА ОБОРУДОВАНИЕ.
БУРЕНИЯ
И
·ЗАПИСЬ ДАННЫХ: НА МКН-2 МОЖНО ПРОИЗВОДИТЬ ЗАПИСЬ • ·ВОЗМОЖНЫЕ ОШИБКИ: ЕСЛИ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ИЛИ
ОСЕВОЙ НАГРУЗКИ, ЧТО ПОЗВОЛЯЕТ АНАЛИЗИРОВАТЬ
КОРРЕКТОР УСТАНОВЛЕНЫ НЕПРАВИЛЬНО, ЭТО МОЖЕТ
ИЗМЕНЕНИЯ
НАГРУЗКИ
В
ПРОЦЕССЕ
БУРЕНИЯ
ОПТИМИЗИРОВАТЬ РАБОТУ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ.
·УСТАНОВКА
И
НАГРУЗКИ:
МКН-2 ИМЕЕТ ФУНКЦИЮ
УСТАНОВКИ ОСЕВОЙ НАГРУЗКИ, ЧТО ОБЕСПЕЧИВАЕТ
ТОЧНОЕ КОНТРОЛЬ ЗА ПАРАМЕТРАМИ БУРЕНИЯ И ПОЗВОЛЯЕТ
ОПТИМИЗИРОВАТЬ ПРОЦЕСС.
ПРИВЕСТИ К
НАГРУЗКИ.
ОШИБКАМ
В
ИЗМЕРЕНИЯХ
И
КОНТРОЛЕ
• ·ЗАВИСИМОСТЬ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ: КАК И ЛЮБОЕ
УСТРОЙСТВО, РАБОТАЮЩЕЕ НА ЭЛЕКТРИЧЕСТВЕ, МКН-2
МОЖЕТ
БЫТЬ
ПОДВЕРЖЕН
ВЛИЯНИЮ
ТЕМПЕРАТУРЫ
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, ЧТО МОЖЕТ ПРИВЕСТИ К ИЗМЕНЕНИЮ
ЕГО РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК.

7.

МАГНИТОУПРУГИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ НАГРУЗКИ МКН-1 НА
БУРОВОЙ
• •МАГНИТОУПРУГИЙ КОМПЕНСАЦИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ НАГРУЗКИ МКН-1 НА БУРОВОЙ УСТАНОВКЕ ОБЫЧНО
НАХОДИТСЯ ВНУТРИ БУРОВОГО СНАРЯДА И СВЯЗАН С НЕПОДВИЖНЫМ КОНЦОМ КАНАТА, В КОТОРЫЙ
ВСТРАИВАЕТСЯ ДАТЧИК УСИЛИЙ. ЭТОТ ДАТЧИК ОПРЕДЕЛЯЕТ УСИЛИЕ НА КРЮКЕ ПРИ ВЗВЕШИВАНИИ БУРОВОГО
СНАРЯДА, ПРИ БУРЕНИИ, ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СПО И ДРУГИХ «ГРУЗОВЫХ» ОПЕРАЦИЯХ, ТАКИХ КАК ИЗВЛЕЧЕНИЕ
ОБСАДНЫХ КОЛОНН ИЛИ ЛИКВИДАЦИЯ ПРИХВАТОВ НАТЯЖКОЙ С ПОМОЩЬЮ ЛЕБЕДКИ. ДАТЧИК НАГРУЗКИ МКН1 СОСТОИТ ИЗ ДВУХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, ВКЛЮЧАЮЩИХ ОБМОТКИ ВОЗБУЖДЕНИЯ И
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ОБМОТКИ СО СВОИМИ МАГНИТОПРОВОДАМИ. ПРИ ОТСУТСТВИИ УСИЛИЯ ИНДУКТИВНЫЕ
СОПРОТИВЛЕНИЯ И НАПРЯЖЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ОДИНАКОВЫ, И ВЫХОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ
ДАТЧИКА РАВНО НУЛЮ. ПОД ДЕЙСТВИЕМ УСИЛИЯ ИЗМЕНЕНИЕ МАГНИТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ МАТЕРИАЛА
ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА ПРИВОДИТ К ИЗМЕНЕНИЮ ИНДУКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, И
НА ВЫХОДЕ ДАТЧИКА ПОЯВИТСЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ, ОПРЕДЕЛЯЕМЫЙ РАЗНОСТЬЮ ЭТИХ НАПРЯЖЕНИЙ.

8.

ИЗМЕРИТЕЛЬ НАГРУЗКИ МКН-2 НА БУРОВОЙ
•МАГНИТОУПРУГИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ НАГРУЗКИ МКН-2 В БУРЕНИИ ОБЫЧНО НАХОДИТСЯ ВНУТРИ КОРПУСА БУРОВОЙ
УСТАНОВКИ, ВБЛИЗИ МЕСТА, ГДЕ ПОДКЛЮЧАЕТСЯ БУРОВОЙ СНАРЯД. ЭТО ПОЗВОЛЯЕТ ИЗМЕРИТЕЛЬНОМУ
УСТРОЙСТВУ ТОЧНО ОТСЛЕЖИВАТЬ НАГРУЗКУ НА СНАРЯД И МЕХАНИЗМ ПОДАЧИ, А ТАКЖЕ УСИЛИЕ НА КРЮКЕ В
ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ.
•ИЗМЕРИТЕЛЬ МКН-2 МОЖЕТ БЫТЬ ПОДКЛЮЧЕН К РАЗЛИЧНЫМ СИСТЕМАМ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ, ВКЛЮЧАЯ
ГИДРАВЛИЧЕСКУЮ СИСТЕМУ ПОДАЧИ СНАРЯДА И ТАЛЕВУЮ СИСТЕМУ, КОТОРЫЕ ОБЕСПЕЧИВАЮТ НЕОБХОДИМУЮ
ДЛЯ РАБОТЫ ИЗМЕРИТЕЛЯ НАГРУЗКУ.
•ДЛЯ РАБОТЫ ИЗМЕРИТЕЛЯ МКН-2 НЕОБХОДИМО ЕГО ВВОД В РАБОТУ, ЧТО ВКЛЮЧАЕТ В СЕБЯ ВЗВЕШИВАНИЕ И
"ЗАПОМИНАНИЕ" ВЕСА СНАРЯДА В УСЛОВИЯХ СКВАЖИНЫ, А ТАКЖЕ ЗАДАНИЕ ОСЕВОЙ НАГРУЗКИ ПРИ БУРЕНИИ С
РАЗГРУЗКОЙ ВЕСА СНАРЯДА .
•ИЗМЕРИТЕЛЬ МКН-2 ПРЕДНАЗНАЧЕН ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ НА СУТОЧНОЙ ДИАГРАММЕ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ
НАГРУЗКИ НА ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ, УСИЛИЯ НА КРЮКЕ, А ТАКЖЕ ВРЕМЕНИ УГЛУБЛЕНИЯ НА
ВЕЛИЧИНУ ПОЛНОГО ХОДА МЕХАНИЗМА ГИДРОПОДАЧИ

9.

Заключение
В данной работе была затронута тема: «Магнитоупругий измеритель нагрузки» которая является
наиболее актуальной в настоящий момент, были приведены виды и общие схемы данного
оборудования, а также принцип действия, причины и недостатки и где находится на буровой.

10.

Список использованной литератутры
• 1.https://bstudy.net/872795/tehnika/magnitouprugiy_kompensatsionnyy_izmeritel_nagruzki.
• 2. https://bstudy.net/872796/tehnika/magnitouprugiy_izmeritel_nagruzki.
• 3. Г.С. БРОДОВ; И.Г. ШЕЛКОВНИКОВ; Э.К ЕГОРОВ; “ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И
АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА БУРЕНИЯ” 2004 год

11.

Спасибо за внимание!