[发明专利]一种钻井用防单吊环检查装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油钻井队防单吊环上提钻具的保险装置，特别是一种钻井用防单吊环检查装置，用于防护井口操作人员因配合不当、误操作，在单吊环情况下上提钻具致使钻具断裂落井引发的重大井下事故。

背景技术

石油钻井施工过程中，起下钻作业的工况非常频繁。起钻作业中在钻具提升前，必须由两名钻井工人分别将两只吊环，从空吊卡取下然后将吊环下吊耳挂入载有井下钻具的吊卡上，然后由司钻操作钻机绞车提升钻具。由于这个操作往复频繁，如果司钻提升时，操作人员配合不当，吊环下吊耳有一只没有挂入或者没有完全挂入吊卡，则会发生单吊环事故，可直接造成折断钻具，钻具落井，吊环弹开伤人等恶性事故。由于钻井施工现场露天作业，环境恶劣，噪声、震动、机械撞击、泥浆油污雨水等侵袭等因素，目前仍没有一种较为理想的自动防护装置解决单吊环问题。

发明内容

本发明要解决的问题是：提供一种结构简单、可靠性强的钻井用防单吊环检查装置。

为了解决上述技术问题，本发明的钻井用防单吊环检查装置，包括设置在悬吊系统左上方的左受力导板、设置在悬吊系统右上方的右受力导板、铰接在左受力导板上方的左拉力弹簧、铰接在右受力导板上的右拉力弹簧、设置在左拉力弹簧上方的与左拉力弹簧相连的左拉力传感器、设置在右拉力弹簧上方的与右拉力弹簧相连的右拉力传感器、固定在悬吊系统上方的无线数传模组发射电路、电池组、无线数传模组、PLC和防护执行机构，所述左拉力传感器和右拉力传感器与无线数传模组发射电路之间通过导线相连，所述电池组分别于左拉力传感器、右拉力传感器和无线数传模组发射电路相连，所述无线数传模组与PLC相连，所述PLC与防护执行机构相连。

为了便于操作和发出警报，本发明的钻井用防单吊环检查装置，还包括人机交互界面和报警显示电路，所述人机交互界面和报警显示电路分别与PLC相连。

本发明的钻井用防单吊环检查装置，所述左拉力弹簧和右拉力弹簧均通过弹簧连接销轴分别固定在左受力导板和右受力导板上。

本发明取得的有益效果是：(1)结构简单；(2)通过无线数传模组将左拉力传感器和右拉力传感器的两路拉力信号输入到PLC中，两路信号在PLC内完成差值运算，并与预设值比较，当差值超出预设值后，启动防护执行机构，对钻具进行保护，同时通过报警显示电路发出报警提示，因而可靠性高。

附图说明

图1是本发明的安装结构示意图。

图2是本发明的电气原理框图。

图中：1、左受力导板，2、弹簧连接销轴，3、左拉力弹簧，4、左拉力传感器，5、无线数传模组发射电路，6、导线，7、右拉力传感器，8、右拉力弹簧，9、右受力导板，10、右吊环，11、左吊环，12、无线数传模组，13、PLC，14、防护执行机构，15、电池组，16、人机交互界面，17、报警显示电路。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明的钻井用防单吊环检查装置，包括设置在悬吊系统左上方的左受力导板1、设置在悬吊系统右上方的右受力导板9、铰接在左受力导板1上方的左拉力弹簧3、铰接在右受力导板9上的右拉力弹簧8、设置在左拉力弹簧3上方的与左拉力弹簧3相连的左拉力传感器4、设置在右拉力弹簧8上方的与右拉力弹簧8相连的右拉力传感器7、固定在悬吊系统上方的无线数传模组发射电路5、电池组15、无线数传模组12、PLC13和防护执行机构14，所述左拉力传感器4和右拉力传感器7与无线数传模组发射电路5之间通过导线6相连，所述电池组15分别于左拉力传感器4、右拉力传感器7和无线数传模组发射电路5相连，所述无线数传模组12与PLC13相连，所述PLC13与防护执行机构14相连；还包括人机交互界面16和报警显示电路17，所述人机交互界面16和报警显示电路17分别与PLC13相连；所述左拉力弹簧3和右拉力弹簧8均通过弹簧连接销轴2分别固定在左受力导板1和右受力导板9上。

具体使用的时候，首先将钻具挂于左吊环11和右吊环10上，此时，左吊环11和右吊环10的受力状况通过左受力导板1和右受力导板9传递给左拉力弹簧3和右拉力弹簧8，并最终传递到左拉力传感器4和右拉力传感器7上，然后左拉力传感器4和右拉力传感器7的两路形变信号通过无线数传模组发射电路5发射出去并被无线数传模组12所接收，之后，无线数传模组12将接收到的形变信号传输给PLC13，两路形变信号在PLC13内完成差值运算，并与预设值比较，当差值超出预设值后，启动防护执行机构14，对钻具进行保护，同时通过报警显示电路17发出报警提示。