[實用新型]雙氣缸氣動水冷剎車自動送鉆裝置

有效

• 申請號: 201420573160.0
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN204126569U
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 雷先革;馬洪鐘;蔣新;徐遵宏;李學民;呂衛軍;邊雙賓;涂志威;王艷
• 申請（專利權）人: 中國石油集團渤海鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B19/08
• 分類號: E21B19/08;E21B44/02
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 王顕

技術領域

本實用新型涉及石油鉆探設備領域，具體而言，涉及一種雙氣缸氣動水冷剎車自動送鉆裝置。

背景技術

鉆井時絞車將鉆頭提離地面、啟動旋轉裝置，然后用主剎車或輔助剎車控制鉆具下放，當鉆頭接觸地面后，繼續下放鉆具將鉆具的部分重量施加在鉆頭上，使鉆頭對地層產生壓力，這個壓力被稱作“鉆壓”。

在鉆壓和旋轉的作用下鉆頭開始切削地層，隨著鉆頭對地層的不斷切削鉆頭對地層的壓力逐漸減小，直至為“零”。因此要保持鉆頭連續切削地層，必須在鉆頭上保持一定的鉆壓，也就是說隨著鉆頭對地層的切削要不斷地下放鉆具。鉆具的下放速度被稱為“機械鉆速”。

鉆機上有一個用來指示鉆壓大小的儀表，叫“指重表”。指重表是通過測量死繩的張力來計算鉆壓的?！八览K”是指從鋼絲繩固定端到第一個滑輪間的這段鋼絲繩。當絞車將鉆頭提離井底時，懸吊系統和其下部連接設備和工具均處于懸空狀態，此時死繩的張力最大，其測量值表示懸吊系統和其下部連接物的總重量，這個重量被稱為“鉆具總重量”。

鉆進時要將鉆具的部分重量施加在鉆頭上，這樣死繩的張力減少，其測量值是懸吊系統、旋轉裝置的重量加鉆具的部分重量之和，此時的測量值被稱為“懸重”。知道這兩個參數后，施加在鉆頭上的壓力、既鉆壓就能計算出來：

鉆壓＝鉆具總重量－懸重

針對某一具體的作業條件，要求用一個恒定的鉆壓鉆進，恒定鉆壓的保持是人根據指重表的指示用剎車進行控制的。

目前的石油鉆機普遍采用手動送鉆，手動送鉆是根據人的視覺反饋手動調整鉆壓大小的變化，因此很難保證鉆壓的穩定，而鉆壓的不穩定會使得鉆頭壽命減少、機械鉆速降低、井身質量達不到設計要求，操作人員長時間注意力高度集中，頻繁抬起下放剎把，單調重復的簡單操作容易使人產生疲勞或誤操作，造成溜鉆、頓鉆事故。

另外，目前電子或機械的自動送鉆系統對鉆壓的控制其本質是對鉆機剎車系統的控制，剎車性能決定了鉆壓的控制精度。而雙氣缸氣動水冷剎車具有良好的制動性能，目前尚未有專門針對雙氣缸氣動水冷剎車控制的自動送鉆系統。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于,提供一種專門針對雙氣缸氣動水冷剎車控制的自動送鉆系統。

因此，本實用新型的技術方案如下：

一種雙氣缸氣動水冷剎車自動送鉆裝置，包括鉆頭、懸重系統、絞車、輔助剎車裝置、拉力傳感器、控制閥箱和自動送鉆控制箱，其中：所述鉆頭通過鋼絲繩懸掛在所述懸重系統上，所述鋼絲繩的一端連接至懸重系統、另一端纏繞在所述絞車上，所述拉力傳感器設置在所述絞車上并連接至所述自動送鉆控制箱，用于檢測所述鋼絲繩所承受的拉力并將拉力信號發送至所述自動送鉆控制箱，所述絞車上還設置有用于檢測所述絞車上滾筒轉速的編碼器；所述輔助剎車裝置包括大活塞氣缸和小活塞氣缸，兩個氣缸均連接至所述絞車和所述控制閥箱，用于控制所述絞車的工作；所述自動送鉆控制箱還連接至所述編碼器和所述控制閥箱，所述自動送鉆控制箱根據從所述拉力傳感器接收到的拉力信號和從所述絞車接收到的編碼器信號通過所述控制閥箱控制所述大活塞氣缸和所述小活塞氣缸的動作。

在本實用新型中，通過使用拉力傳感器(圖中未示出，拉力傳感器的安裝方式是本領域技術人員所公知的常識)檢測鋼絲繩(即背景技術中所稱的“死繩”)的拉力以及編碼器(圖中未示出，利用編碼器檢測滾筒鉆速的安裝方式是本領域技術人員所公知的常識，在此不再贅述)檢測滾筒轉速，通過自動送鉆控制箱直接對輔助剎車裝置內的兩個氣缸進行控制，從而控制絞車的動作；該技術方案中直接控制輔助剎車裝置，而不用另外增設另外的控制設備，簡單方便，而且可以實現手自無擾切換，易于使用。

附圖說明

圖1是根據本實用新型實施例的雙氣缸氣動水冷剎車自動送鉆裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。