RU25758U1 - DEVICE FOR MANAGING PERMEABILITY OF A BOTTOM BORE HOLE - Google Patents

Description

импульсов, которое содержит управляемый генератор прямоугольныхpulses, which contains a controlled rectangular generator

импульсов, связанный с логическим узлом совпадения, переключатель выбора режима, обеспечивающий в определенном фиксированном положении подачу одного из потенциалов - «запрета, «разрешения прямоугольных импульсов с упомянутого генератора или с делителя частоты на вход триггера, парафазные выходы которого через упомянутый логический узел совпадения обеспечивают выбор соответствующей группы формирователей блока формирования управляющих импульсов, причем блок измерения параметров импульсов тока в нагрузке содержит компаратор (см. патент US №6,199,634, кл. Е21В 43/26, от 27.08.1998 г.).pulses associated with the coincidence logical node, a mode selection switch that provides in a certain fixed position the supply of one of the potentials - “prohibition,” permitting rectangular pulses from the mentioned generator or from the frequency divider to the trigger input, whose paraphase outputs through the said coincidence logical node provide a choice the corresponding group of formers of the control pulse generation unit, and the measurement unit of the current pulse parameters in the load contains a comparator (see US Pat. tent US No. 6,199,634, CL ЕВВ 43/26, dated August 27, 1998).

Однако и это известное устройство не обеспечивает автоматическую блокировку подачи импульсов тока в нагрузку при выходе его за границы допускаемых величин. Это может привести к повреждению скважин.However, this known device does not provide automatic blocking of the supply of current pulses to the load when it goes beyond the limits of permissible values. This can cause damage to the wells.

Техническим результатом является обеспечение автоматической блокировки подачи импульсов тока в нагрузку при выходе его за границы допуска.The technical result is the provision of automatic blocking of the supply of current pulses to the load when it exceeds the tolerance limits.

Достигается это тем, что в устройстве для управления проницаемостью призабойной части скважины, содержащем средство воздействия на среду импульсным током, связанное с источником напряжения питания и управляемое блоком формирования управляющих импульсов, средство задания временных параметров импульсов, обеспечивающее выбор необходимого режима работы устройства, длительности импульсов и их скважности, связанное с упомянутым блоком формирования управляющих импульсов, блок измерения параметров импульсов тока в нагрузке, связанный с датчиком тока цепи нагрузки и средством задания временных параметров импульсов, которое содержит управляемый генератор прямоугольныхThis is achieved by the fact that in the device for controlling the permeability of the bottom-hole part of the well, comprising means for influencing the medium by a pulse current associated with a power supply source and controlled by a control pulse generation unit, means for setting the time parameters of the pulses, which allows selecting the necessary operating mode of the device, pulse duration and their duty cycle associated with the mentioned block forming control pulses, the unit for measuring the parameters of the current pulses in the load associated with tchikom current load circuit means and reference temporal pulse parameters, which comprises a controlled oscillator rectangular

2 импульсов, связанный с логическим узлом совпадения, переключатель2 pulses associated with the match logical node, switch

выбора режима, обеспечивающий в определенном фиксированном положении подачу одного из потенциалов - «запрета, «разрешения прямоугольных импульсов с упомянутого генератора или с делителя частоты на вход триггера, парафазные выходы которого через упомянутый логический узел совпадения обеспечивают выбор соответствующей группы формирователей блока формирования управляющих импульсов, причем блок измерения параметров импульсов тока в нагрузке содержит компаратор, согласно заявляемому техническому решению, логический узел совпадения средства задания временных параметров импульсов выполнен с дополнительным входом управления, а выход компаратора блока измерения параметров импульсов тока в нагрузке подключен к дополнительному входу вышеуказанного логического узла совпадения.selecting a mode that provides in a certain fixed position the supply of one of the potentials - “prohibition,” permitting rectangular pulses from the said generator or from the frequency divider to the trigger input, the paraphase outputs of which through the mentioned coincidence logical node provide the choice of the corresponding group of formers of the control pulse generating unit, the unit for measuring the parameters of current pulses in the load contains a comparator, according to the claimed technical solution, a logical match node with COROLLARY reference timing pulses is configured with an additional control input, and an output of the comparator measuring current pulses of the parameter block in the load connected to the auxiliary input coincidence logic unit of the above.

Сущность полезной модели заключается в том, что выполнение логического узла совпадения с дополнительным входом и связь его с выходом компаратора позволяет осуществлять автоматический запрет прохождения управляющих импульсов и соответственно обесточивать нагрузку.The essence of the utility model lies in the fact that the execution of the logical match node with an additional input and its connection with the output of the comparator allows automatic prohibition of the passage of control pulses and, accordingly, de-energize the load.

Сравнение предлагаемой полезной модели с ближайшим аналогом говорит о соответствии критерию «новизна.Comparison of the proposed utility model with the closest analogue indicates compliance with the criterion of "novelty.

Предварительные испытания подтверждают возможность промышленного использования.Preliminary tests confirm the possibility of industrial use.

На фиг. 1 представлена принципиальная блок-схема устройства для управления проницаемостью призабойной части скважины.In FIG. 1 is a schematic block diagram of a device for controlling the permeability of a bottomhole portion of a well.

Устройство для управления проницаемостью призабойной части скважины (фиг. 1) содержит средство воздействия на среду импульсным током, которое может быть выполнено, например, в виде блока 1 управляемых выпрямителей, силовые входы которого черезA device for controlling the permeability of the bottomhole part of the well (Fig. 1) contains means for influencing the medium by a pulse current, which can be performed, for example, in the form of a unit 1 of controlled rectifiers, the power inputs of which

3 согласующий трехфазный трансформатор 2 подключены к шинам 31.. .3-3 трехфазного напряжения питания.3 matching three-phase transformer 2 is connected to the buses 31 .. .3-3 three-phase supply voltage.

Согласующий трехфазный трансформатор 2 имеет возможность регулировки значения выходного напряжения путем переключения выходных выводов вторичных обмоток (на фиг.1 не показано).Matching three-phase transformer 2 has the ability to adjust the output voltage by switching the output terminals of the secondary windings (not shown in figure 1).

Один из силовых выводов блока 1 управляемых выпрямителей подключен к цепи нагрузки 4 непосредственно, а второй - через датчик 5 тока, выход которого подключен к блоку 6 измерения.One of the power outputs of the unit 1 of the controlled rectifiers is connected directly to the load circuit 4, and the second through the current sensor 5, the output of which is connected to the measurement unit 6.

Кроме того, устройство содержит средство 7 задания временных параметров импульсов, связанное через блок 8 формирования управляющих импульсов с управляющими входами блока 1 управляемых выпрямителей, а также вторичный источник 9 питания для обеспечения питанием логических схем электронных узлов.In addition, the device comprises means 7 for setting the time parameters of the pulses, connected through the control pulse generation unit 8 to the control inputs of the controlled rectifier unit 1, as well as a secondary power supply 9 for supplying power to the logical circuits of electronic components.

Выходы устройства подключены к цепи нагрузки 4 через рабочие электроды 10-1, 10-2, в качестве которых могут быть использованы обсадные колонны скважины, либо электроды, спускаемые на силовых кабелях к продуктивному пласту.The outputs of the device are connected to the load circuit 4 through the working electrodes 10-1, 10-2, which can be used casing strings, or electrodes, lowered on power cables to the reservoir.

Блок 1 содержит две группы по шесть в каждой силовых тиристоров 11-1...11-6 и 11-7...11-12, управляющие электроды которых подключены к соответствующим выходам блока 8 формирования управляющих импульсов, выполненного, соответственно, на двух группах формирователей 12-1... 12-6 и 12-7... 12-12 импульсов управления силовыми тиристорами. Каждый формирователь 12-i может быть выполнен в виде транзисторного усилителя с гальванической развязкой на оптронах.Block 1 contains two groups of six in each power thyristors 11-1 ... 11-6 and 11-7 ... 11-12, the control electrodes of which are connected to the corresponding outputs of the block 8 of the formation of control pulses, made, respectively, on two groups of shapers 12-1 ... 12-6 and 12-7 ... 12-12 control pulses of power thyristors. Each shaper 12-i can be made in the form of a transistor amplifier with galvanic isolation on optocouplers.

Средство 7 задания временных параметров импульсов может содержать выключатель 13, логический узел 14 совпадения, триггер 15, переключатель 16 выбора режима работы, управляемый генератор 17The means 7 for setting the temporary parameters of the pulses may include a switch 13, a logical match node 14, a trigger 15, an operation mode selection switch 16, a controlled generator 17

4 прямоугольных импульсов, делитель 18 частоты, клеммы 19 и 204 rectangular pulses, frequency divider 18, terminals 19 and 20

логических «1 и «О, соответственно, разрешения и запрета.logical "1 and" Oh, respectively, permission and prohibition.

Входы переключателя 16 связаны с клеммами 19 и 20 потенциалов «1 и «О, соответственно, выходами управляемого генератора 17 и делителя 18 частоты.The inputs of the switch 16 are connected to the terminals 19 and 20 of the potentials "1 and" O, respectively, the outputs of the controlled generator 17 and the frequency divider 18.

Выход переключателя 16 соединен со входом триггера 15, парафазные выходы которого через логический узел 14 совпадения обеспечивают выбор соответствующей группы формирователей блока 8 формирования управляющих импульсов.The output of the switch 16 is connected to the input of the trigger 15, the paraphase outputs of which through the match logic 14 provide the choice of the corresponding group of formers of the control pulse generation unit 8.

Управляющие входы 21-1 и 21-2 генератора 17 позволяют устанавливать соответствующие значения длительности импульса tu и скважности.The control inputs 21-1 and 21-2 of the generator 17 allow you to set the corresponding values of the pulse duration tu and duty cycle.

Логический узел 14 совпадения имеет дополнительный вход управления и выполнен, например, на пятивходовом элементе «РЪ с парафазными выходами.Coincidence logical unit 14 has an additional control input and is made, for example, on a five-input element “Р3 with paraphase outputs.

К первому и второму входам управляемого логического узла 14 совпадения подключены выход переключателя 13 и выход управляемого генератора 17, соответственно, к третьему и четвертому входу парафазные выходы триггера 15, а к пятому дополнительному входу управления подключен выход компаратора 23.The output of the switch 13 and the output of the controlled oscillator 17 are connected to the first and second inputs of the managed logical match unit 14, respectively, the paraphase outputs of the trigger 15 are connected to the third and fourth inputs, and the output of the comparator 23 is connected to the fifth additional control input.

Блок 6 измерения может содержать измеритель 22, компаратор 23, сигнализатор 24 и формирователь 25 строба.The measurement unit 6 may include a meter 22, a comparator 23, a signaling device 24, and a gate driver 25.

Формирователь 25 строба может быть выполнен по схеме одновибратора.Shaper 25 strobe can be performed according to the scheme of a single vibrator.

Выключатель 13 в исходном состоянии подключен к потенциалу запрета.The switch 13 in the initial state is connected to the inhibit potential.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

5 5

При подаче трехфазного напряжения на клеммы 3-1...3-3 согласующий трехфазный трансформатор 2 и вторичный источник питания 9 вырабатывают соответствующие напряжения питания.When applying a three-phase voltage to the terminals 3-1 ... 3-3, the matching three-phase transformer 2 and the secondary power supply 9 generate the corresponding supply voltage.

Выключатель 13 средства 7 осуществляет запрет прохождения управляющих импульсов на блок 8, подавая логический «О на один из входов логического узла 14 совпадения. Поэтому с формирователей 121... 12-12 управляющие импульсы на силовые тиристоры 11-1. ..11-12 не поступают и в нагрузке 4 ток отсутствует.The switch 13 of the means 7 prohibits the passage of control pulses to block 8, applying a logical "O to one of the inputs of the logical node 14 matches. Therefore, from shapers 121 ... 12-12 control pulses to power thyristors 11-1. ..11-12 do not arrive and there is no current in load 4.

Однако управляющий генератор 17 осуществляет подачу серии прямоугольных импульсов на второй вход логического узла 14, а также на делитель 18 частоты и переключатель 16 выбора режима.However, the control generator 17 supplies a series of rectangular pulses to the second input of the logical node 14, as well as to the frequency divider 18 and the mode selection switch 16.

Два управляющих входа 21-1 и 21-2 генератора 17 позволяют осуществить регулировку, соответственно, длительности импульсов и скважности.Two control inputs 21-1 and 21-2 of the generator 17 allow you to adjust, respectively, the duration of the pulses and duty cycle.

Переключатель 16 выбора режима содержит «4 положения.The mode selection switch 16 contains “4 positions.

В положении «1 задается непрерывная последовательность импульсов нагрузки положительной полярности, в положении «2 отрицательной полярности, в положении «3 - выходные импульсы поочередно меняют свою полярность, в положении «4 - выходные импульсы поступают в нагрузку разнополярными пачками.In position "1, a continuous sequence of load pulses of positive polarity is set, in position" 2 of negative polarity, in position "3 - output pulses alternately change their polarity, in position" 4 - output pulses are fed to the load by multipolar bursts.

Осуществление воздействия на среду разнополярными импульсами - т.е. осуществление реверсирования, необходимо для сохранения электродов 10-1 и 10-2 от разрущения за счет электрохимических реакций.Impact on the medium with bipolar pulses - i.e. the implementation of the reversal is necessary to preserve the electrodes 10-1 and 10-2 from destruction due to electrochemical reactions.

При переключении переключателя 13 на одном из выходов логического узла 14 возникают управляющие импульсы, поступающие на одну из групп в формирователей 12-1.. .12-6 или 12-7... 12-12, которая формирует импульсы управления соответствующей группой силовых тиристоров 11-1... 11-6 или 11-7... 11-12. Каждый из выбранной группы формирователей 12-1... 12-6 или 127... 12-12 осуществляет запуск соответствующего тиристора 11 -1... 11 -6 или 11-7...11-12.When the switch 13 is switched on at one of the outputs of the logical node 14, control pulses occur that arrive at one of the groups in the formers 12-1 ..12-6 or 12-7 ... 12-12, which generates control pulses of the corresponding group of power thyristors 11-1 ... 11-6 or 11-7 ... 11-12. Each of the selected group of shapers 12-1 ... 12-6 or 127 ... 12-12 starts the corresponding thyristor 11 -1 ... 11 -6 or 11-7 ... 11-12.

В результате в нагрузку 4 поступают импульсы тока, а с датчика 5 тока приходят сигналы на измеритель 22 и один из входов компаратора 23, на другой вход которого подают опорное напряжение.As a result, current pulses are supplied to load 4, and signals from meter 5 come to meter 22 and one of the inputs of comparator 23, to the other input of which a reference voltage is supplied.

Предварительно для каждого типа горной породы определяют критическое значение плотности импульсного тока экспериментально или по известной формуле.Previously, for each type of rock, the critical value of the pulse current density is determined experimentally or by a known formula.

По полученному значению j определяют I - критическую силу тока в нагрузке 4.The obtained value of j determines I - the critical current strength in the load 4.

Переключением выводов обмоток трансформатора 2, замеряя по измерителю 22 ток в нагрузке 4 по сигналам с датчика 5 тока, устанавливают ток в нагрузке 4 „ I, что обеспечивает выполнение условия .By switching the terminals of the windings of the transformer 2, measuring the current in the load 4 by the meter 22 according to the signals from the current sensor 5, the current in the load 4 „I is set, which ensures the fulfillment of the condition.

Затем оператор, воздействуя по управляющим входам 21-1 и 21-2 генератора 17, при заданной скважности 10, находит значение tu, при котором IH достигает 0,095 „ max - максимальное значение импульса тока нагрузки, что соответствует значению проводимости среды ,95pinax , где Ртах максимальное значение проводимости среды.Then the operator, acting on the control inputs 21-1 and 21-2 of the generator 17, for a given duty cycle 10, finds the value of tu at which IH reaches 0.095 „max is the maximum value of the load current pulse, which corresponds to the value of the medium conductivity, 95pinax, where Pmax the maximum value of the conductivity of the medium.

Затем оператор устанавливает рабочее значение длительности импульса tu.Then the operator sets the operating value of the pulse duration tu.

Одновременно оператор устанавливает соответствующее значение Don на компараторе 23.At the same time, the operator sets the corresponding Don value on comparator 23.

В процессе работы компаратора 23 на один из его входов с формирователя 25 строба поступают строб импульсы, меньшей длительности, чем tu, для обеспечения фиксированного замера тока нагрузки.In the process, the comparator 23 at one of its inputs from the shaper 25 of the strobe receives strobe pulses of shorter duration than tu, to provide a fixed measurement of the load current.

7 Периодически (1 раз в час) оператор повторяет процесс,7 Periodically (1 time per hour), the operator repeats the process,

В случае снижения „ или значительного его увеличения менее установленного, компаратор 23 выдает импульсы на сигнализатор 24 о нарушении режима обработки, а также на пятый дополнительный вход логического узла 14, с выхода которого осуществляется автоматический запрет на прохождение управляющих импульсов на блок 8. В результате нагрузка 4 обесточивается и необходимо исправлять причину аварии.In the case of a decrease in или or a significant increase in it less than the established one, the comparator 23 gives pulses to the signaling device 24 about a violation of the processing mode, as well as to the fifth additional input of the logical node 14, from the output of which an automatic ban on the passage of control pulses to block 8. As a result, the load 4 is de-energized and the cause of the accident must be corrected.

Это происходит в первом случае из-за возрастания сопротивления между электродами 10-1, 10-2 и говорит о начале снижения дебита скважины в результате газовой кольматации.This occurs in the first case due to an increase in resistance between the electrodes 10-1, 10-2 and indicates the beginning of a decrease in the flow rate of the well as a result of gas mudding.

Во втором случае причиной может быть короткое замыкание в цепи нагрузки.In the second case, the cause may be a short circuit in the load circuit.

Таким образом, в предлагаемой полезной модели решается поставленная техническая задача.Thus, the proposed utility model solves the technical problem.

8 8

Патентный поверенный ,, БагянPatent Attorney, Bagian

Claims (1)

Устройство для управления проницаемостью призабойной части скважины, содержащее средство воздействия на среду импульсным током, связанное с источником напряжения питания и управляемое блоком формирования управляющих импульсов, средство задания временных параметров импульсов, обеспечивающее выбор необходимого режима работы устройства, длительности импульсов и их скважности, связанное с упомянутым блоком формирования управляющих импульсов, блок измерения параметров импульсов тока в нагрузке, связанный с датчиком тока цепи нагрузки и средством задания временных параметров импульсов, которое содержит управляемый генератор прямоугольных импульсов, связанный с логическим узлом совпадения, переключатель выбора режима, обеспечивающий в определенном фиксированном положении подачу одного из потенциалов - "запрета", "разрешения" прямоугольных импульсов с упомянутого генератора или с делителя частоты на вход триггера, парафазные выходы которого через упомянутый логический узел совпадения обеспечивают выбор соответствующей группы формирователей блока формирования управляющих импульсов, причем блок измерения параметров импульсов тока в нагрузке содержит компаратор, отличающееся тем, что логический узел совпадения средства задания временных параметров импульсов выполнен с дополнительным входом управления, а выход компаратора блока измерения параметров импульсов тока в нагрузке подключен к дополнительному входу вышеуказанного логического узла совпадения.

A device for controlling the permeability of the bottom-hole part of the well, comprising means for influencing the medium by a pulsed current associated with a power supply source and controlled by a control pulse generation unit, means for setting the time parameters of the pulses, providing the choice of the required mode of operation of the device, pulse duration and duty cycle associated with the aforementioned a control pulse generation unit, a current pulse measurement parameter in a load, coupled to a load circuit current sensor and means for setting the time parameters of the pulses, which contains a controlled generator of rectangular pulses associated with the logical match node, a mode selection switch that provides in a certain fixed position the supply of one of the potentials - "prohibition", "resolution" of rectangular pulses from the said generator or from the frequency divider to the input of the trigger, the paraphase outputs of which, through the aforementioned logical coincidence node, provide the choice of the corresponding group of formers of the forming unit impulsive pulses, wherein the unit for measuring the parameters of the current pulses in the load contains a comparator, characterized in that the logical match node for setting the time parameters of the pulses is made with an additional control input, and the comparator output of the unit for measuring the parameters of the current pulses in the load is connected to an additional input of the above logical match unit .