[发明专利]钻井顶驱与井架二层台防碰保护装置

摘要

本发明涉及一种钻井顶驱与井架二层台防碰保护装置。顶驱吊环的前倾位置和后倾位置处分别安装有吊环位置检测开关，在中间悬浮位置处设有吊环悬浮检测开关，来判断顶驱吊环的位置状态；在所述的绞车上安装编码器，当绞车上的滚筒旋转一周，编码器可输出多个脉冲记录；中央控制器按编码器记录脉冲数指示出顶驱在井架中的高度；通过在中央控制器内把顶驱吊环的位置和顶驱的高度进行处理比较，实现二层台位置的防碰撞。有益效果是顶驱和绞车两个独立的设备系统有机的结合起来，弥补了各自设计上的不足，可以极大提高设备操作的安全性，有效防止因为人为失误造成顶驱吊环碰撞井架二层台以及由此带来的其他严重连带事故。

主权项

一种钻井顶驱与井架二层台防碰保护装置，包括顶驱（1）、导轨（2）、二层台（3）、钻台（4）、顶驱吊环（5）、井架（6）、天车（7）、绞车（8）、滚筒仪表轴（9），所述的钻台（4）上固定有井架（6），井架（6）的顶部安装有天车（7），且井架（6）内安装有导轨（2），钻台（4）的上方设有二层台（3），所述二层台（3）固定在井架（6）的中部，钢丝绳的一端连接顶驱（1），另一端绕过天车（7）连接到绞车（8），所述的顶驱（1）的下部安装有顶驱吊环（5），顶驱吊环（5）能够实现前倾、后倾、悬浮动作，其特征是：所述的顶驱吊环（5）的前倾位置和后倾位置处分别安装有吊环位置检测开关，在中间悬浮位置处设有吊环悬浮检测开关，来判断顶驱吊环的位置状态；在所述的绞车（8）上安装编码器，当绞车上的滚筒旋转一周，编码器可输出多个脉冲记录；中央控制器按编码器记录脉冲数指示出顶驱（1）在井架中的高度；通过在中央控制器内把顶驱吊环的位置和顶驱（1）的高度进行处理比较，实现二层台（3）位置的防碰撞；在中央控制器内把顶驱吊环的位置信号和顶驱（1）的高度信号，二者进行处理比较，如果检测到顶驱吊环处于倾斜状态，一旦顶驱高度在设定的井架的二层台高度范围内，中央控制器就给绞车一个刹车控制信号，让绞车自动刹车，同时发出声光报警信号，防止人为失误吊环碰撞井架二层台；在井架的其他高度顶驱吊环可以处于任意状态，这样不影响设备正常操作和钻井的正常施工；另外，顶驱在起钻时顶驱接近二层台时速度较快时，设定提前一段距离进行预警，提醒司钻减速；所述的中央控制器采用西门子PLC‑200高速处理器，所述的顶驱吊环（5）的前倾位置处安装有前倾吊环位置检测开关（5.1），后倾位置处安装有后倾吊环位置检测开关（5.2），中间悬浮位置处设有吊环悬浮检测开关（5.3）；中央控制器的输入端连接有键盘，并连接吊环位置检测开关和吊环悬浮检测开关及编码器，输出端连接显示器，并控制刹车输出和报警输出；所述的顶驱吊环（5）的前倾位置不超过30度，后倾位置不超过50度；所述的顶驱吊环（5）在经过二层台时，其前倾位置不超过15度。