[實用新型]一種用于保護石油鉆機頂驅內防噴器的控制系統

有效

• 申請號: 201721755076.0
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN207813550U
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 齊振宇;張振中;石建龍;郭健;許美成
• 申請（專利權）人: 天水電氣傳動研究所有限責任公司
• 主分類號: E21B33/06
• 分類號: E21B33/06;E21B44/00;E21B21/08
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 武戰翠;羅崇莉

本實用新型涉及一種用于保護石油鉆機頂驅內防噴器的控制系統，包括頂驅電控系統和VFD電控系統；所述頂驅IBOP開關一端接+24V電源，另一端接頂驅操作臺PLC的輸入模塊，該操作臺PLC通過通訊線連接到頂驅電控主PLC，再由該頂驅電控主PLC的I/O輸出模塊的輸出點接?K50繼電器的A1端，?K50繼電器的另一端A2接電源M地，?K50繼電器常開點兩端連接二根平行線,其中一根線尾端連接VFD電控綜合柜主PLC的I/O輸入模塊，另一根線尾端接VFD電控系統的電源+24V，然后由VFD主PLC分別通過通訊線與泥漿泵變頻器、司鉆臺PLC電連。本實用新型做到了即使司鉆出現對頂驅內防噴器IBOP的誤操作，也不會對頂驅內防噴器造成損害，以及造成其它安全隱患，從而對頂驅的內防噴器進行了有效的保護。

技術領域

本實用新型屬于石油鉆井技術領域，涉及石油鉆機頂部驅動系統內防噴器，具體涉及一種用于保護石油鉆機頂驅內防噴器的控制系統。

背景技術

目前，相比于轉盤，石油鉆機頂部驅動能顯著提高鉆井作業的能力和效率，已成為石油鉆探行業鉆機的標準配置。鉆井工作過程中要頻繁進行接、卸鉆桿，這時會對頂驅內防噴器（IBOP）和泥漿泵進行打開或關閉操作。正常的操作順序是：首先要將泥漿泵的泵沖降為零，再將頂驅內防噴器（IBOP）關閉后，卸開鉆具才能上提大鉤接新的鉆柱。當接完鉆桿后，要必須先將頂驅內防噴器打開，再將泥漿泵開到規定的泵沖和泵壓值時，開始工作。但在這一過程中，司鉆經常誤操作：或者打開過晚，或者忘記打開，由于頂驅內防噴器（IBOP）的機械特殊構造而不能承受從上向下過高的壓力，導致內防噴器（IBOP）的損壞。另一方面在正常鉆進生產時，是不允許將頂驅的內IBOP防噴器關閉。但有時司鉆因視覺疲勞或其它原因會無意識誤將頂驅IBOP開關打到關閉位置，導致遙控內防噴器關閉，因泥漿泵一直處于帶壓運行狀態，會迅速將泵壓憋至很高，導致泥漿泵出口接頭及管線和內IBOP防噴器承受過高壓力，直接造成內IBOP防噴器機械損壞，更有甚者會造成泥漿泵出口接頭處承壓過高，出現接頭開裂而噴射泥漿，不僅導致設備損壞還會危及到人身安全。當頂驅內噴器損壞后，出現溢流和井噴時，也不能遙控內防噴器關閉鉆柱通道而造成更大的危害。

針對以上情況，目前所能采取的措施是：加強對司鉆人員的安全意識教育，并在正常工作中要求保持精神旺盛和注意力高度集中，嚴格按照正確順序步驟操作。但這在實際工作過程中，司鉆人員操作長期處于注意力高度集中，精神上高度緊張的狀態，同時又要應對井下不同工況而進行不同操作，時間一長不可避免的會出現精神上或身體上疲勞，這都不能完全杜絕誤操作的發生，尤其對新司鉆人員。當發生了頂驅內防噴器IBOP的損壞時也只能更換新的，不僅大大增加了維護的成本，又耽誤正常的生產，還在鉆機正常的使用中埋下了重大安全隱患。

實用新型內容

為了解決現有技術存在的上述誤操作造成頂驅內防噴器損壞的問題，本實用新型提供了一種用于保護石油鉆機頂驅內防噴器的控制系統。

本實用新型采用如下技術方案：一種用于保護石油鉆機頂驅內防噴器的控制系統，包括頂驅電控系統和VFD電控系統；頂驅電控系包括頂驅操作臺、頂驅電控主PLC、-K50繼電器，頂驅操作臺上設有頂驅IBOP開關和其PLC的輸入模塊，所述頂驅電控主PLC包括CPU模塊和I/O輸出模塊等；VFD電控系統包括VFD電控綜合柜主PLC、司鉆臺、泥漿泵變頻器，VFD電控綜合柜主PLC 包括CPU模塊和I/O輸入模塊等，司鉆臺設有司鉆臺PLC和觸摸屏；其中，所述頂驅IBOP開關一端接+24V電源，另一端接頂驅操作臺PLC輸入模塊，該PLC通過Profibus通訊線連接到頂驅電控主PLC，再由該頂驅電控主PLC的I/O輸出模塊的輸出點接-K50繼電器的A1端，-K50繼電器的另一端A2接電源M地，-K50繼電器常開點兩端連接二根平行線, 其中一根線尾端連接VFD電控綜合柜主PLC的 I/O輸入模塊，另一根線尾端接VFD電控系統的電源+24V，然后由VFD主PLC分別通過Profibus通訊線與泥漿泵變頻器、司鉆臺PLC電連。