Стенд для испытания геонавигационного оборудования

Использование: для испытания геонавигационного оборудования скважин, в частности для снятия электрических характеристик электрогенератора, забойного модуля забойной телеметрической системы (ЗТС), проведения лабораторно-практических занятий с ЗТС. Сущность полезной модели: стенд для испытания геонавигационного оборудования содержит последовательно соединенные электродвигатель и электрогенератор и подключенную к последнему компоновку, состоящую из последовательно соединенных электромагнитного излучателя и электронного блока забойного модуля, при этом выход электродвигателя подсоединен к тахометру, а его вход через частотный преобразователь подсоединен к регулятору частоты, выходы электрогенератора, электромагнитного излучателя и электронного блока забойного модуля подключены к вольтметру. В предпочтительных вариантах: - электродвигатель, электрогенератор, электромагнитный излучатель и электронный блок забойного модуля установлены на стационарном основании; - электромагнитный излучатель и электронный блок забойного модуля размещены на поворотном штативе, установленном с возможностью изменения его угла наклона, и соединены с электрогенератором посредством соединительного кабеля. Полезная модель позволяет расширить функциональные возможности стенда за счет обеспечения получения широкого спектра информации в различных условиях испытания.

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для испытания геонавигационного оборудования скважин, в частности для снятия электрических характеристик электрогенератора, забойного модуля забойной телеметрической системы (ЗТС), проведения лабораторно-практических занятий с ЗТС.

Известен стенд для испытания генератора, содержащий привод генератора и электрическую схему для снятия электрических характеристик (SU 1721552, G01R 31/02, 1989).

Однако указанный стенд обладает ограниченными возможностями, поскольку может быть использован только для снятия характеристик генератора в динамике и не предусматривает проведение других регламентных работ.

Известен стенд для испытания элементов скважинного геонавигационного оборудования, в частности, генераторов, содержащий размещенные на столе корпус электрического привода с фланцем для установки генератора и электрическую схему снятия электрических характеристик генератора (RU 16207, G01R 31/02, 2000).

К числу существенных недостатков известного стенда относятся следующие:

- отсутствие возможности снятия электрических характеристик блоков геонавигационного оборудования, например, телеметрической системы в сборе с генератором,

- определения частоты вращения электродвигателя и генератора,

- дистанционного задания частоты вращения электродвигателя во время его работы и испытания генераторов нескольких диаметров,

- необходимость использовать для питания стенда трехфазного питания напряжением 380 В.

Задачей предлагаемой полезной модели является расширение функциональных возможностей стенда.

Поставленная задача достигается тем, что стенд для испытания геонавигационного оборудования содержит последовательно соединенные электродвигатель и электрогенератор и подключенную к последнему компоновку, состоящую из последовательно соединенных электромагнитного излучателя и электронного блока забойного модуля, при этом выход электродвигателя подсоединен к тахометру, а его вход через частотный преобразователь подсоединен к регулятору частоты, выходы электрогенератора, электромагнитного излучателя и электронного блока забойного модуля подключены к вольтметру.

В предпочтительных вариантах:

- электродвигатель, электрогенератор, электромагнитный излучатель и электронный блок забойного модуля установлены на стационарном основании,

- электромагнитный излучатель и электронный блок забойного модуля размещены на поворотном штативе, установленном с возможностью изменения его угла наклона и соединены с электрогенератором посредством регулируемого соединительного кабеля.

Сущность предлагаемого стенда поясняется чертежами, где на фиг.1 и 2 приведены принципиальные схемы стенда в вариантах размещения его, соответственно, на стационарном основании и на поворотном штативе, на фиг.3 - функциональная схема стенда.

Предлагаемый стенд состоит из электродвигателя 1, частотного преобразователя 2, электрогенератора 3, тахометра 4, дистанционного регулятора частоты 5, электромагнитного излучателя 6, забойного модуля ЗТС 7, вольтметра 8 с разъемами, стационарного основания 9, соединительного кабеля 10, втулки 11, поворотного штатива 12.

Электродвигатель 1 питается от сети переменного тока напряжением 220 В. Частота оборотов электродвигателя 1 задается частотным преобразователем 2 при помощи дистанционного регулятора частоты 5 или непосредственно на цифровом табло преобразователя 2. Электрогенератор 3 крепится через втулку 11 к ротору электродвигателя 1. Конструкция втулки 11 позволяет испытывать электрогенераторы различных марок. Соединительный кабель 10 предназначен для подключения электрогенератора 3 к забойному модулю ЗТС 7 для использования совместно с поворотным штативом 12. Вольтметр 8 имеет разъем для подключения к выходу электрогенератора 3, а также контактные провода (на фиг.1 и 2 не показаны) для снятия напряжения с электродов забойного модуля ЗТС 7. Тахометр 4 предназначен для определения частоты оборотов электродвигателя 1.

Стенд работает следующим образом.

Электродвигатель 1, частота вращения которого задается частотным преобразователем 2, через втулку 11 приводит во вращение электрогенератор 3. Электрогенератор 3 выделяет напряжение, непосредственно или через соединительный кабель 10 поступающее на излучатель 6 и забойный модуль ЗТС 7. Соединительный кабель 10 используется для подключения электрогенератора 3 к излучателю 6 в том случае, когда стенд используется совместно с поворотным штативом 12. На табло тахометра 4, подключаемого к электродвигателю 1, отображается частота вращения электродвигателя 1.

Вольтметр 8 служит для снятия напряжения с выхода электрогенератора 3 и напряжения между излучателем 6 и электродом забойного модуля ЗТС 7, противоположным излучателю 6. Для снятия напряжения с выхода электрогенератора 3 излучатель 6 отключают, и к выходу электрогенератора 3 подключают разъем вольтметра 8, аналогичный входному разъему излучателя 6. Для снятия напряжения между излучателем 6 и электродом забойного модуля ЗТС 7 разъемы вольтметра 8 подключают, соответственно, к корпусу излучателя 6 и электроду забойного модуля ЗТС 7.

Конструкция стенда позволяет совместить его с поворотным штативом 12, что дает возможность проводить испытания телеметрической системы с имитацией скважинных условий, а также калибровку скважинного прибора. Изменение частоты вращения электрогенератора имитирует изменение расхода бурового раствора в процессе бурения и, соответственно, изменение режима работы турбогенератора и его характеристик: генерируемого напряжения, добротности, интенсивности износа. Изменение пространственного положения забойного модуля ЗТС на поворотном штативе 12 имитирует углы, характеризующие форму ствола скважины, что позволяет судить о достоверности показаний инклинометрических датчиков, расположенных в забойном модуле. При наличии в забойном модуле датчиков оборотов электрогенератора, выходного напряжения и тока турбогенератора, температуры и давления в корпусе электрогенератора, а также датчика вибрации совмещение стенда с поворотным штативом позволяет судить о характеристиках электрогенератора на основании данных, получаемых с забойного модуля ЗТС.

1. Стенд для испытания геонавигационного оборудования, характеризующийся тем, что он содержит последовательно соединенные электродвигатель и электрогенератор и подключенную к последнему компоновку, состоящую из последовательно соединенных электромагнитного излучателя и электронного блока забойного модуля, при этом выход электродвигателя подсоединен к тахометру, а его вход через частотный преобразователь подсоединен к регулятору частоты, выходы электрогенератора, электромагнитного излучателя и электронного блока забойного модуля подключены к вольтметру.

2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что электродвигатель, электрогенератор, электромагнитный излучатель и электронный блок забойного модуля установлены на стационарном основании.

3. Стенд по п.1, отличающийся тем, что электромагнитный излучатель и электронный блок забойного модуля размещены на поворотном штативе, установленном с возможностью изменения его угла наклона, и соединены с электрогенератором посредством соединительного кабеля.