Описание и работа составных частей телесистемы ЗИС-4МЭ

 

Общий вид скважинного прибора схематично представлен на

рисунке 1.3. Основные узлы скважинного прибора: фильтр, переводник под фильтр; охранный кожух турбогенератора, турбогенератор, электрический разделитель, немагнитный удлинитель.

Немагнитный удлинитель

Немагнитный удлинитель устанавливается между забойным двигателем и электрическим разделителем с целью уменьшения влияния ферромагнитной массы двигателя на датчик азимута и представляет собой трубу из немагнитного материала, с одной стороны которой навернута муфта из титанового сплава, с другой - стальной ниппель.

 

1 – фильтр; 2 – переводник под фильтр; 3 – охранный кожух турбогенератора;

4 – турбогенератор; 5 – электрически й разделитель; 6 - электронный блок;

7 – немагнитный удлинитель

Рисунок 1.3 – Скважинный прибор

Турбогенератор

 

Схема турбогенератора приведена на рисунке 1.4.

Турбогенератор вырабатывает переменный ток при бурении. С обмоток турбогенератора питание поступает на электронные схемы и передающее устройство.

Основные элементы турбогенератора - ротор 6 и статор 7.

Шнек 1 гидропривода, приводимый в движение промывочной жидкостью, вращает ротор 6.

Вал 2 установлен в шариковых подшипниках 5 и уплотнен на выходе из корпуса 8 торцевым уплотнением 3. Внутренняя полость турбогенератора заполнена трансформаторным маслом. Для компенсации изменения объема масла служит резиновый компенсатор 4. Выводы статорной обмотки подключены к разъему наконечника 9, через который осуществляется электрическое соединение турбогенератора с электронным блоком скважинного прибора.

 

 

1 – шнек; 2 – вал; 3 - торцевое уплотнение; 4 – компенсатор;

5 – подшипник; 6 – ротор; 7 – статор; 8 – корпус; 9 - наконечник

Рисунок 1.4 - Турбогенератор

 

Электрический разделитель

 

Конструкция электрического разделителя представлена на рисунке 1.5.

Электрический разделитель предназначен для электрического разобщения верхней и нижней частей бурильной колонны и подачи сигнала передающего устройства в породу.

Разделитель состоит из переводников 1 и 6, ниппелей 3, 5, изолятора 2.

Переводник 6 и ниппель 5 изготовлены из немагнитного материала. Переводник 1 электрически изолирован от остальных частей конструкции разделителя, в т.ч. по резьбе.

Во внутренней полости разделителя размещаются кабельная секция 4 и герметичный контейнер 7 с электронным блоком внутри.

1, 6 – переводники; 2 – стеклопластик; 3 – изолятор; 4 – кабель;

5 – ниппель; 7 – контейнер

Рисунок 1.5 - Электрический разделитель

 

Электронный блок

 

На рисунке 1.6 схематично представлена конструкция электронного блока в кожухе.

1 – коммутатор; 2 – блок управления; 3 – кожух;

4 – инклинометрический датчик

Рисунок 1.6 – Электронный блок

Блок-схема электронного блока приведена на рисунке 1.7.

1– датчик инклинометрический (ДИ);

2 – блок процессорной обработки (БПО);

3 – блок питания (БП);

4 – блок автономного питания (БАП);

5 – блок коммутации (БК);

R – нагрузка разделителя;

 

Рисунок 1.7 – Блок-схема электронного блока телесистемы ЗИС-4МЭ

 

Э лектронный блокпредназначен для измерения, преобразования и передачи информации наземному приемно-обрабатывающему комплексу по беспроводному электромагнитному каналу связи.

В электронном блоке для питания электронных схем и формирования излучающего сигнала используется переменный ток, вырабатываемый турбогенератором.

ДИ преобразует свое пространственное положение в цифровые параметры зенитного угла, азимута и угла поворота вокруг продольной оси (угла установки отклонителя). Выходные сигналы от ДИ подаются на БПО для дальнейшей обработки и кодирования.

БПО принимает цифровые сигналы от ДИ, корректирует их и кодирует для последующей передачи по электромагнитному каналу связи. Также БПО управляет во времени процессами измерений, синхронизирует работу БП, управляет режимами работы (“основной” и “замер в статике”), управляет БК.

БП служит для питания электронного блока в основном режиме работы и подзарядки аккумуляторных батарей.

БАП состоит из аккумуляторного блока и схемы управления питанием.

Схема управления питанием вырабатывает стабилизированные напряжения, необходимые для работы всех компонентов электронного блока, и переключает питающие источники в зависимости от режима работы

БК передает кодированные сигналы от БПО, содержащие информацию обо всех измеренных параметрах.

Сигналы передаются на разобщенные электрическим разделителем части бурильной колонны и далее излучаются в породу, формируя электромагнитный канал связи.

Электронные блоки имеют дополнительные возможности, а именно:

- корректировать влияние ферромагнитных масс (забойного двигателя, разделителя, колонны бурильных труб) на измерение азимута;

- контролировать состояние заряда аккумуляторной батареи;

- измерять время работы прибора в часах.