[发明专利]一种用于石油钻机游车高度保护再确认的方法

说明书

本发明提出一种用于石油钻机游车高度保护再确认的方法，在高于钻台面h米处的井架上和游车本体上安装一个光电接近开关，当游车每次运行到发光源光线照射区时，反射层反射光线，光电接近开关就会接通触发，控制系统PLC接收到触发信号后立即确认此时游车高度监测系统监测到的游车实际高度H，如果H减h的绝对值大于设定阀值，控制系统就会发出警告，提醒司钻核实，如果司钻不理，控制系统会发出执行信号使动力运转装置自动降速并刹车，直至司钻完成游车高度校准并确认后，控制系统才恢复游车的运行。有益效果：自动化程度高，工况针对性强，处理效果明显。可有效提升石油钻机游车高度保护的水平、效率与安全性。

技术领域

本发明属于石油钻井技术领域，具体涉及石油钻机游车高度保护的技术。

背景技术

石油钻机在钻井作业中，游车在二层台和钻台面之间拖动钻杆上下往复运行，通过顶驱或者转盘的旋转驱动钻杆完成钻井作业。游车的安全运行对钻井的顺利进行起着关键性的作用。通常，对游车的运行保护是通过“上碰下砸”逻辑保护程序来实现的。首先，需要通过HMI设置游车的上碰下砸的四个保护值：上减速点，上碰点，下减速点，下砸点。系统通过安装在滚筒轴的编码器来确定游车的实际运行高度，当游车的实际高度在上减速点和下减速点之间时，游车的运行速度由司钻控制；当游车实际高度处于上减速点与上碰点之间或者处于下减速点与下砸点之间时，游车处于限制速度运行状态，此时的游车运行速度被系统限制了最高速度，不论司钻给定的速度多大，游车的运行速度依然不会超过限制值，处在安全的低速范围内。当游车实际高度超过上碰点或者低于下砸点后，系统自动将游车的速度给定回零，同时发出指令控制盘刹刹车。

以上所述“上碰下砸”保护是目前广泛采用的游车高度保护方法。这种保护方法的实现除了要求硬件的可靠运行外，还需要系统检测到的游车高度和实际的游车高度要一致，偏差控制在0.5%以内。当出现两个的差距较大后，系统的保护就会出现偏差，导致游车上碰下砸，造成重大的人员伤亡和设备损坏事故。

发明内容

本发明目的是提出一种用于石油钻机游车高度保护再确认的方法，以进一步提高游车运行的安全性。

本发明的技术方案：一种用于石油钻机游车高度保护再确认的方法，在高于钻台面h米处的井架上和游车本体上安装一个光电接近开关，其中光电接近开关的发光源安装在井架上、反射层安装在井架上游车本体上，当游车每次运行到发光源光线照射区时，反射层反射光线，光电接近开关就会接通触发，控制系统PLC接收到触发信号后立即确认此时游车高度监测系统监测到的游车实际高度H，如果游车实际高度H减去h的绝对值大于设定阀值，控制系统就会发出警告，提醒司钻此时游车高度监测系统出现存在风险，需要核实，如果司钻不予理会和校准，控制系统会发出执行信号使得动力运转装置自动降速并刹车，直至司钻完成游车高度校准并确认后，控制系统才恢复游车的运行。

本发明的有益效果：该方法思路新颖，自动化程度高，工况针对性强，处理效果明显。可有效提升石油钻机游车高度保护的水平、效率与安全性。

附图说明

图1是本发明的流程示意图。

具体实施方式

实施方法的具体步骤如下（参见图1）：

1）游车运行启动。

2）游车及其光电传感设备工作正常。

3）游车正常上行或下行。

4）游车上行或下行经过设定的钻台面15米处的井架上位置时光电传感设备被触发。

5）光电传感设备产生的触发信号送入系统PLC。

6）系统PLC由此计算出游车的实际高度，并与阀值0.2米作比较。

7）若游车的实际高度大于0.2米，则由系统发出监测存在风险的警告，等待司钻处理。

8）如果司钻已做出处理，则执行3）。