[發明專利]鉆井安全監控與智能防護系統

有效

• 申請號: 201510315221.2
• 申請日: 2015-06-04
• 公開（公告）號: CN104879114B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 趙剛;曹民;于春;夏玉龍
• 申請（專利權）人: 濮陽市百福瑞德石油科技有限公司
• 主分類號: E21B44/00
• 分類號: E21B44/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鉆井安全監控與防護裝置，包括數據采集單元、控制處理單元、安全防護執行單元，所述控制處理單元包括PLC以及工控機，所述PLC通過串口與工控機連接，數據采集單元的各類傳感器實時采集現場作業數據傳輸給PLC及工控機，工控機按照設定程序判斷是否采取安全防護措施，并通過PLC啟動安全防護執行單元，其特征在于：所述安全防護執行單元包括電控式泵壓防護機構以及游車防護機構，對應的數據采集單元的配置包括：安裝在立管或泥漿泵上的壓力傳感器；安裝在絞車滾筒的導氣龍頭上的絞車傳感器；安裝在死繩固定器上的懸重傳感器；所述壓力傳感器、絞車傳感器、懸重傳感器輸出信號連接到PLC；所述PLC設有對應的輸出端口分別控制連接所述電控式泵壓防護機構以及游車防護機構。

2.根據權利要求1所述的鉆井安全監控與防護裝置，其特征在于：所述電控式泵壓防護機構的配置如下：

1)在高壓管線的灌漿閥或低壓回水閥的下游安裝一個常閉式氣動閥；

2)對于機械式鉆井泵，鉆井泵控制開關之間的氣路上安裝常開式泵壓防護電磁閥，所述泵壓防護電磁閥采用兩位五通電磁閥，所述泵壓防護電磁閥的進口P與控制氣源相連，所述泵壓防護電磁閥的常開式出口A分成兩路，一路與鉆井泵手動開關閥的進口氣路連接，另一路與氣動閥的關閉接口連接；所述泵壓防護電磁閥的常閉式出口B與氣動閥的啟動接口連接；

3)所述泵壓防護電磁閥的控制電路連接PLC的控制輸出端口；

4)對于電控式鉆井泵，在電動鉆井泵的變頻控制器與其控制轉換開關之間安裝模擬信號源，所述模擬信號源輸出信號通過所述轉換開關連接變頻控制器的控制信號輸入端，所述模擬信號源受控連接所述PLC。

3.根據權利要求1所述的鉆井安全監控與防護裝置，其特征在于：所述電控式泵壓防護機構的配置如下：

1)在高壓管線的灌漿閥或低壓回水閥的下游安裝一個常閉式氣動閥；

2)對于機械式鉆井泵，在鉆井泵手動開關閥的出口氣路上安裝常開式泵壓防護電磁閥，所述泵壓防護電磁閥采用兩位五通電磁閥，所述泵壓防護電磁閥的進口P與鉆井泵手動開關閥的出口相連，所述泵壓防護電磁閥的常開式出口A與鉆井泵控制氣路相連，常閉式出口B堵住；在控制氣源與泄壓閥控制氣路接口之間安裝常開式泄壓防護電磁閥，所述泄壓防護電磁閥采用兩位五通電磁閥，所述泄壓防護電磁閥的進口P與氣源相連，所述泄壓防護電磁閥的常開式出口A與氣動閥的關閉接口連接，所述泄壓防護電磁閥的常閉式出口B與氣動閥的啟動接口連接；

3)所述泵壓防護電磁閥和泄壓防護電磁閥的控制電路連接PLC的控制輸出端口；

4)對于電控式鉆井泵，在電動鉆井泵的變頻控制器與其控制轉換開關之間安裝模擬信號源，所述模擬信號源輸出信號連接變頻控制器的控制信號輸入端，所述模擬信號源受控連接所述PLC。

4.根據權利要求2或3所述的鉆井安全監控與防護裝置，其特征在于：所述游車防護機構配置如下：

1)在總離合、高低速的開關控制氣路上安裝一個常開式游車防護電磁閥，所述游車防護電磁閥采用兩位五通電磁閥，所述游車防護電磁閥的進口P與控制氣源相連，所述游車防護電磁閥的常開式出口A與總離合、高低速的開關控制氣路連接，所述游車防護電磁閥的常閉式出口B與絞車剎車氣缸的控制氣路連接；

2)所述游車防護電磁閥的控制電路連接PLC的控制輸出端口。

5.根據權利要求4所述的鉆井安全監控與防護裝置，其特征在于：所述安全防護執行單元包括與灌漿泵配套設置的灌漿控制機構，所述灌漿控制機構及數據采集單元的配置如下：

1)在喇叭口上安裝溢流口液位傳感器；所述溢流口液位傳感器輸出信號連接到PLC；

2)在低壓回水管線與泥漿罐罐面管網的連接處，安裝一個三通轉換閥，所述三通轉換閥的P-A通道連接低壓回水管線與泥漿罐罐面管網，所述三通轉換閥的P-B通道連接低壓回水管線與灌漿泵；

3)所述PLC設有控制輸出端口連接灌漿泵控制電路，所述漿泵控制電路控制連接所述三通轉換閥及灌漿泵。