[發(fā)明專利]自動化鉆機(jī)集成安全保護(hù)系統(tǒng)及控制邏輯

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811548453.2
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109356563B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬偉;劉華潔;劉洪亮;楊義;李勇;陳健;張鴻燕;趙萍
• 申請（專利權(quán)）人: 中石化四機(jī)石油機(jī)械有限公司;中石化石油機(jī)械股份有限公司
• 主分類號: E21B44/00
• 分類號: E21B44/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 成鋼

1.自動化鉆機(jī)集成安全保護(hù)系統(tǒng)的控制方法，自動化鉆機(jī)集成安全保護(hù)系統(tǒng)包括控制器和若干控制系統(tǒng)，控制器用于接收司鉆房內(nèi)發(fā)出的控制指令，控制各個(gè)控制系統(tǒng)的輸入和輸出并切斷動力源，所述的控制系統(tǒng)包括：絞車控制系統(tǒng)、頂驅(qū)控制系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)、液壓站系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、鉆臺面檢測急停系統(tǒng)、二層臺檢測系統(tǒng)、貓道控制系統(tǒng)、鐵鉆工控制系統(tǒng)、自動排管控制系統(tǒng)、緩沖機(jī)械手系統(tǒng)和吊卡卡瓦系統(tǒng)；各個(gè)控制系統(tǒng)分別控制各單元信號的輸入和輸出；其特征在于：司鉆房內(nèi)設(shè)置有系統(tǒng)總急停、發(fā)電機(jī)急停、貓道急停、鐵鉆工急停、排管急停和游車急停；系統(tǒng)總急停拍下時(shí)，控制器實(shí)現(xiàn)對貓道急停、鐵鉆工急停、排管急停和游車急停的輸入輸出信號的封鎖；通過貓道急停、游車急停、鐵鉆工急停和排管急停實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)各單元的輸入輸出信號的封鎖；發(fā)電機(jī)系統(tǒng)急停實(shí)現(xiàn)整個(gè)井場區(qū)域電源的切斷；區(qū)域急停系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)二層臺區(qū)域、鉆臺面防撞和誤闖入的自動急停或手動急停；

二層臺區(qū)域和鉆臺面有人員誤闖入時(shí)，用于二層臺區(qū)域和鉆臺面兩個(gè)區(qū)域的區(qū)域自動急停系統(tǒng)起作用，停止此區(qū)域各子系統(tǒng)的作業(yè)，同時(shí)在鉆臺面綜合貓道控制系統(tǒng)、自動排管控制系統(tǒng)、鐵鉆工控制系統(tǒng)和游車的檢測信號并判斷可能發(fā)生碰撞，對相應(yīng)的設(shè)備發(fā)出急停封鎖信號；二層臺區(qū)域綜合自動排管控制系統(tǒng)和游車的當(dāng)前位置檢測信號，二層臺區(qū)域防撞系統(tǒng)對可能發(fā)生的碰撞進(jìn)行分析判斷，發(fā)出邏輯封鎖信號；當(dāng)發(fā)出急停封鎖信號后，如果發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)檢測信號返回檢測后仍然有危險(xiǎn)，則自動啟動一級自動急停信號對相關(guān)子系統(tǒng)的動力源進(jìn)行切斷，停止執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行；在各危險(xiǎn)區(qū)域的入口和標(biāo)定位置設(shè)置手動區(qū)域停機(jī)操作機(jī)構(gòu)，當(dāng)人員發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)，隨時(shí)對鉆臺面、二層臺區(qū)域以及各系統(tǒng)進(jìn)行手動急停，封鎖各子系統(tǒng)的輸入輸出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動化鉆機(jī)集成安全保護(hù)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：絞車控制系統(tǒng)控制絞車的啟動、停止和提升下放速度調(diào)節(jié)；

頂驅(qū)控制系統(tǒng)控制頂驅(qū)主電機(jī)的啟動、停止和正反轉(zhuǎn)速度、扭矩調(diào)節(jié)，以及輔助管子處理功能的控制實(shí)現(xiàn)；

儀表系統(tǒng)對鉆機(jī)中各參數(shù)進(jìn)行測量和顯示；

液壓站系統(tǒng)為各系統(tǒng)提供液壓動力源；

發(fā)電機(jī)系統(tǒng)用于發(fā)電，并實(shí)現(xiàn)電力的供應(yīng)和切斷以及多臺發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)和解列；

鉆臺面檢測急停系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)對人員誤闖入工作危險(xiǎn)區(qū)域的自動檢測，并設(shè)置急停操作按鈕，實(shí)現(xiàn)手動操作急停；

二層臺檢測系統(tǒng)在二層臺區(qū)域設(shè)置檢測傳感器，實(shí)現(xiàn)在此區(qū)域內(nèi)設(shè)備干涉狀態(tài)的自動檢測；

貓道控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對貓道向鉆臺面送鉆桿和從鉆臺面向下卸鉆桿的手動和自動控制；

鐵鉆工控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)鉆桿連接中的旋扣、上扣和鉆桿拆卸中的卸扣、旋扣功能；

自動排管控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)鉆桿立柱從井口到達(dá)的二層臺區(qū)域和地面立根區(qū)域的自動擺放以及從二層臺區(qū)域和地面立根區(qū)域的自動抓取鉆桿立柱的功能；

緩沖機(jī)械手系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)吊卡在卡主鉆桿后，游車上升階段的扶鉆桿功能，以及游車下放甩鉆桿時(shí)的頂鉆桿功能；

吊卡卡瓦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)吊卡系統(tǒng)的關(guān)閉、打開以及吊卡角度翻轉(zhuǎn)功能，卡瓦的關(guān)閉、打開以及關(guān)閉后檢測反饋聯(lián)鎖功能。