[实用新型]钻井安全监控及自动送钻装置

说明书

本实用新型涉及一种钻井事故预防及自动送钻控制仪，适用于大、中、小型气控制石油及地质勘探钻机。

据了解目前国内外尚无同类型综合性仪器。现有钻井事故监控仪，专利申请号8812727.6。其整个控制过程由大规模CMOS集成电路，与电接触压力表配合完成。设定控制参数及钻柱悬重发生变化。需人工跟踪调节电接触压力表触点指针。而且不具备游车防碰和自动送钻功能。

本实用新型是一种由传感器传信号于计算机，计算机控制电气执行机构完成其动作，而连接组成的钻井事故预防及自动送钻控制仪，它能够对钻井过程中经常出现的起下钻遇阻、遇卡、溜钻、顿钻、超钻压、欠钻压、游车碰天车等由人工操作失误造成的事故，进行可靠、及时的预防控制和报警。并具有连续自动显示钻头位置、井深、参数记录、自动送钻，集多功能为一体的综合性智能控制仪器。

本实用新型是以如下方式完成的：由安装在钻机死绳（或死绳固定器）压力传感器和安装在绞车滚筒轴上的角位移传感器发出模拟量电信号及绞车滚筒旋转角位移电脉冲信号，经计算机进行处理后与预先设定的参数进行对比。当检测值超过设定参数时，计算机输出开关量电信号，控制继电器动作，由继电器控制电磁阀动作，由电磁阀实现对钻机气路和动作执行机构的控制，从而实现事故预防和自动送钻功能。

本实用新型因为只需在原钻机控制气路中增加少量气控制阀件，和一个送钻执行机构，所以安装、使用特别简单设定参数通过键盘输入，而且在工序开始前一次设定，施工过程自动跟踪，易于现场普通工人操作。为了现场使用方便，本实用新型的计算机采用单片机。

以下将结合附图对实用新型作进一步的详细描述

图1是本实用新型的控制原理图。

图2是本实用新型的气控制流程图。

1、基本控制流程

1.1、绞车离合器及刹车制动机构控制

绞车离合器处于常闭状态，当单片机发出事故预警电信号时，继电器（J1）闭合，电磁阀（1）打开，压缩空气经气路连接管线，电磁阀（1）、控制常闭式二位三通阀（10）接通压缩空气经气路连接管线阀（10）进入梭阀（11），其后压缩空气分两路流动，其中，一路经气路连接管线控制常开式二位三通阀（16）关闭，常闭式二位三通阀（18）或（19）复位关闭，绞车离合器供气中断，离合器断开，绞车停止转动。另一路压缩空气，经气路连接管线，二位三通手动阀（13），使常闭二位三通闭（14）受控开启。压缩空气经气路连接管线阀（14）、进入刹车气缸（15），从而使刹车机构刹车。

1.2、转盘离合器控制

转盘离合器处于常闭状态，当单片机发出事故预警信号时，继电器（J2）闭合，电磁阀（2）打开，压缩空气经气路连接管线、电磁阀（2）使常开式二位三通阀（8）关闭，常闭式二位三通阀（9）复位关闭。转盘气胎离合器（5），因供气中断而断开，转盘动力）源切断，转盘停止转动。

2、自动送钻流程

绞车滚筒处于刹车状态。由压力传感器产生的电信号，经单片机处理后，与设定值进行比较，当超过设定值范围时，单片机发出预警信号，继电器（J3）闭合，电磁阀（3）打开。压缩空气经气路连接管线，阀（21）控制调压继动阀（22）动作。压缩空气经气路连接管线，阀（22）进入弹簧复位气缸（23），气缸活塞运动，控制刹把动作，刹带松开，滚筒转动送钻；相反，电磁阀（3）关闭，则气路中断。气缸（23）受弹簧作用复位，滚筒刹住，停止送钻，重复该流程，实现自动送钻。