[實用新型]一種用于鉆井架的動態防傾翻裝置

有效

• 申請號: 201520924793.6
• 申請日: 2015-11-18
• 公開（公告）號: CN205262466U
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 唐宏宇;何平;孫剛;張濤;馮麗;劉一博;薛文禮;李建祥;劉光宇;薄巍;王威;劉亞峰;楊勝楠
• 申請（專利權）人: 張效瑛
• 主分類號: G01C9/00
• 分類號: G01C9/00
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司 11514
• 代理人: 李向英

技術領域

本實用新型屬于油田用機械部件技術領域，具體是涉及一種用于鉆井架的動態防傾翻裝置。

背景技術

在鉆井油田行業中，到處可見無數的鉆井架。鉆井架由于其具有非常高的高度的特點導致了其在安裝和使用的過程中會出現一定的危險性。尤其是對于長時間使用的鉆井架，隨著使用時間的推移，其出現傾翻的可能性就越來越大，這也就給在周圍工作的工作人員和其它設備帶來了非常大的危險。基于上述原因，防止鉆井架傾翻，延長鉆井架的使用壽命是人們一直以來最求的目標。但是，經過長時間的研究和試驗驗證，人們發現很難完成上述目標，同時考慮經濟成本，于是人們退而求其次，設定的目標是實時地監控鉆井架的傾斜狀態，同時能夠給鉆井架提供可靠、準確的信號；尤其是在出現危險時，能夠及時報警提示操作人員，保障不出現人員傷亡和設備損傷。

為了解決上述技術問題，中國專利CN201420124269.6公開了一種物探鉆井防井斜裝置，包括井架體，井架體的底部具有用于與其上鉆桿垂直的基準面，所述井架體上還安裝有斜度測量表，斜度測量表包括表盤，表盤的盤面垂直于所述基準面，且表盤的盤面上鉸接有繞垂直插裝于其盤面上的鉸接軸擺動的擺針，擺針的自由端在自身重力作用下自由下垂，表盤的盤面上標記有可顯示井架體傾斜角度的刻度值。該鉆機井架由完鉆后實施改變成鉆前控制和鉆進過程中監控，避免了實際井深達不到設計井深、激發點位置在水平方向發生超技術規程偏移范圍現象，具有結構簡單、實用方便、經久耐用、監控效果可靠等優點，能夠杜絕高大起伏沙漠區地震勘探中因井斜造成的質量隱患。

但是，對于一線的工人，往往需要在復雜多變的環境中，快速簡便地測得高精度的鉆井架的水平傾角。目前的測量儀器主要分為光學傾角儀器，如：經緯儀和數顯傾角儀兩種。光學儀器，測量精度高，可測范圍大。但是價格十分昂貴，且操作復雜，通常需要兩人以上，還要具備一定的操作技術。并且光學儀器難以在狹小的空間中進行測量，給測量工作帶來諸多不便。數顯傾角儀，價格較低，通常使用角加速度傳感器進行測量，測量精度低。而且數顯傾角儀在運動或震動環境下無法測量。但是，在許多施工過程中的測量往往伴隨著頻繁的震動。此時，數顯傾角儀就難以正常工作。

實用新型內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種用于鉆井架的動態防傾翻裝置。

本實用新型的技術方案如下：

一種用于鉆井架的動態防傾翻裝置，其特征在于：所述的動態防傾翻裝置由支撐架1、底板2、直角背板3和動態數顯傾角儀構成；所述的底板2固定安裝在支撐架1上，所述的直角背板3固定安裝在底板2上；所述的直角背板3由兩個相互垂直的第一垂直板3-1和第二垂直板3-2構成；所述的第一垂直板3-1和第二垂直板3-2上各安裝有一個所述的動態數顯傾角儀；所述的動態數顯傾角儀包括單片機控制模塊，所述的單片機控制模塊連接角加速度傳感模塊、陀螺儀模塊和電源模塊；所述的單片機控制模塊連接液晶顯示模塊；所述的電源模塊通過電壓變換電路連接單片機控制模塊，角加速度傳感模塊通過第一信號調理電路連接單片機控制模塊，陀螺儀模塊通過第二信號調理電路連接單片機控制模塊。

在一個優選的技術方案中，所述的陀螺儀模塊為L3G4200D三軸數字陀螺儀傳感器。

在一個優選的技術方案中，所述的角加速度傳感模塊為JEWELLASMP-2ASM角加速度計傳感器。

在一個優選的技術方案中，所述的單片機控制模塊為STM32單片機。

在一個優選的技術方案中，所述的液晶顯示模塊為JN12864液晶屏。

在一個優選的技術方案中，所述的電源模塊為線性穩壓源WYK-100015。

在一個優選的技術方案中，所述的角加速度傳感模塊、陀螺儀模塊平貼于鉆井架底部，角加速度傳感模塊的Z軸與鉆井架底盤垂直。

本實用新型的有益效果如下：

本實用新型的防傾翻裝置水平安裝在鉆井架上，支撐架上的第一垂直板和第二垂直板上各安裝有一個所述的動態數顯傾角儀，這兩個動態數顯傾角儀互相垂直，每個動態數顯傾角儀可以檢測一個方向的傾斜角度變化，可準確及時獲得鉆井架傾角的變化；實用新型的動態數顯傾角儀的信號調理電路對采集信號適當放大，以此提高測量的精度；通過對角加速度傳感模塊的互補濾波，實現了在震動環境下快速、準確地檢測鉆井架傾角。