[发明专利]一种钻井激动压力控制装置

说明书

本发明公开了一种钻井激动压力控制装置，包括悬重传感器、压力继电器、钻柱长度传感器、控制器、钻柱驱动装置、声光报警器。悬重传感器监测的大钩负荷通过传压管线传递给压力继电器，压力继电器将液压信号转换成电信号输送到控制器，同时钻柱长度传感器也将采集的数据发送至控制器，控制器将悬重传感器采集的数据与当下钻柱长度在井内的重量比较，确定由于激动压力造成的悬重下降值是否在井漏允许的范围之内，若激动压力值接近导致井漏的值，控制器将减慢下钻速度的指令传递到钻柱驱动装置，钻柱驱动装置作用绞车的刹车装置减缓下钻速度，从而减小激动压力，避免井漏，同时声光报警器提醒操作人员。

技术领域

本发明涉及钻井技术领域，具体涉及一种钻井激动压力控制装置。

背景技术

钻井工程技术被广泛用于地质普查、勘探钻井、水文地质钻井、水井或工程地质钻井、地热钻井、石油钻井、煤田钻井、矿田钻井等领域。由于地质、工程等因素的影响，钻井过程中井漏的情况经常发生。

其中，钻柱下行速度过快造成激动压力，激动压力是诱发井漏复杂的主要因素之一。

目前，防止激动压力导致井漏的手段是靠操作者人为控制下放速度，不仅加重了劳动强度，而且可靠性差，精度难以把控，易发生井漏事故，缺少一种全自动预防由激动压力导致井漏的装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钻井激动压力控制装置，全程实现自动化，用以解决钻柱下行速度过快，激动压力过大引起的井漏问题。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种钻井激动压力控制装置，其特征在于：包括悬重传感器、钻柱长度传感器、控制器、钻柱驱动装置；

所述悬重传感器设置在钻柱的一端，所述钻柱的另一端深入到钻井内部，所述悬重传感器与控制器连接，所述悬重传感器用于测量所述钻柱在钻井过程中受到的拉力，获得钻柱拉力值，并将所述钻柱拉力值发送至所述控制器；

所述钻柱长度传感器设置在绞车滚筒轴上,用于获取所述钻井内的钻柱的长度，获得钻柱工作长度值，所述钻柱长度传感器与所述控制器连接，用于将所述钻柱工作长度值发送至所述控制器；

所述钻柱驱动装置与所述钻柱固定连接，所述钻柱驱动装置用于控制所述钻柱的下行速度；

所述钻柱驱动装置与所述控制器连接，所述控制器根据所述钻柱拉力值和钻柱工作长度值控制所述钻柱驱动装置控制所述钻柱下沉的速度。

优选的，所述钻柱驱动装置具体包括：伺服驱动和绞车刹车设备；

所述伺服驱动分别与所述控制器和所述绞车刹车设备连接，所述控制器控制所述伺服驱动带动所述绞车刹车设备刹车的速度；

所述绞车刹车设备与所述钻柱连接，所述绞车刹车设备用于带动所述钻柱在钻井过程中减速。

优选的，所述伺服驱动为电液伺服系统或电气伺服系统中的任意一者。

优选的，所述控制装置还包括压力继电器；

所述压力继电器分别与所述悬重传感器和所述控制器连接，所述悬重传感器将所述钻柱拉力值发送至所述压力继电器；

所述压力继电器将所述钻柱拉力值转化为电信号，获得钻柱拉力信号，并将所述钻柱拉力信号发送至所述控制器3。

优选的，所述控制器具体包括：

钻柱工作重力计算模块，用于根据所述钻柱工作长度值计算工作状态下的所述钻柱的重力，获得钻柱工作重力值；

激动压力值计算模块分别与所述钻柱工作重力计算模块和所述所述悬重传感器连接，将所述钻柱工作重力值与所述钻柱拉力值求差值获得所述钻柱下行产生的激动压力值；