[實用新型]一種適應自動化鉆機的管柱井口交接裝置

有效

• 申請號: 201820051194.1
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN207829873U
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 李勇;馬偉;陳健;劉洪亮;楊義;張鴻雁
• 申請（專利權）人: 中石化四機石油機械有限公司;中石化石油機械股份有限公司
• 主分類號: E21B44/00
• 分類號: E21B44/00;E21B19/06
• 代理公司: 荊州市技經專利事務所 42219
• 代理人: 王春玲

涉及到油氣田設備的一種適應自動化鉆機的管柱井口交接裝置，CPU運算處理器分別與排管系統的磁致式位移傳感器、DP/DP COUPLER數據交互模塊、高速計數模塊、帶行程開關的吊卡、DI輸入模塊連接后構成管柱交接定位裝置；CPU運算處理器分別與游車系統、DI輸入模塊、DO輸入模塊、DP/DP COUPLER數據交互模塊、排管系統、盤式剎車系統連接后構成管柱交接交接執行裝置；CPU運算處理器分別與DO輸出模塊、觸摸屏和聲光報警器連接后構成管柱交接數據顯示和報警裝置。本實用新型實現自動排管裝置將管柱移送到井口后安全可靠的將管柱移交到游吊系統的吊卡中，來完成正常的起、下鉆操作。

技術領域

本實用新型涉及油氣田設備。

背景技術

目前油田作業設備在向自動化、智能化的方向發展，作為管子處理系統中最為關鍵的一個環節就在于自動排管裝置將管柱移送到井口后與游吊系統中的自動吊卡進行管柱交接。其交接方式存在兩個方面的安全風險：一、自動吊卡接管柱后吊卡閉合，自動排管下部機械手接到吊卡關閉信號后將松開機械抓手，該交接方式存在收到誤信號后機械手松開導致管柱脫落的安全風險；二、自動吊卡接鉆柱位置距離鉆柱接箍處較遠，自動排管裝置機械手松開后，鉆柱將下滑落一段距離后才能卡到接箍處，導致鉆柱可能發生與井口撞擊的安全風險。交接方式的可靠性直接關系到整個作業工藝是否可行。因此，一種能夠適應自動化鉆機安全可靠的管柱井口交接方式很有必要。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種能夠適應自動化鉆機作業工藝的管柱井口交接裝置，實現自動排管裝置將管柱移送到井口后安全可靠的將管柱移交到游吊系統的吊卡中，來完成正常的起、下鉆操作。

本實用新型的技術方案是以如下方式實現的：

本實用新型包括排管系統、游車系統、盤式剎車系統、DP/DP COUPLER數據交互模塊、AI輸入模塊、DO輸出模塊、DI輸入模塊、吊卡、磁致式位移傳感器，觸摸屏和聲光報警器；DI輸入模塊與吊卡上的行程開關相連，吊卡在游車系統上，高速計數模塊與安裝在滾筒上的編碼器相連，磁致式位移傳感器在排管系統內，CPU運算處理器分別與排管系統的磁致式位移傳感器、DP/DP COUPLER數據交互模塊、高速計數模塊、帶行程開關的吊卡、DI輸入模塊連接后構成管柱交接定位裝置；CPU運算處理器分別與游車系統、DI輸入模塊、DO輸入模塊、DP/DP COUPLER數據交互模塊、排管系統、盤式剎車系統連接后構成管柱交接執行裝置；CPU運算處理器分別與DO輸出模塊、觸摸屏和聲光報警器連接后構成管柱交接數據顯示和報警裝置。

下鉆工況管柱交接過程：

提升游車到預定高度，吊卡打開，自動排管裝置的上下部機械手從鉆臺立根盒抓取一柱管柱3根鉆桿為一柱，將其送到井口，鉆柱與吊卡內襯撞擊，吊卡閉合。吊卡行程開關返回控制器吊卡閉合信號，同時控制器給出控制信號，自動排管裝置下部機械手舉升油缸處于浮動狀態油缸只能拉升，不能縮回，游吊系統起升，吊卡與鉆桿接箍處接觸后繼續拉動鉆柱上移，鉆柱帶動舉升油缸拉伸，舉升油缸內置的磁致式位移傳感器將油缸位移信號傳輸到控制器，控制器判斷油缸位移信號達到設定值，控制游吊系統提升輸出停止，同時剎盤剎、上、下部機械手松開，完成鉆柱的井口交接。

起鉆工況管柱交接過程與下鉆工況的執行過程相同。

當出現緊急情況時，按下緊急停車按鈕，相應的開關量信號通過DI輸入模塊中相應的通道，進入CPU運算處理器，CPU同時輸出3路開關量信號，通過DO輸出模塊中的通道，同時使游車系統滾筒離合脫開、盤剎制動、上、下部機械手所有油缸停止動作，吊卡處于關閉狀態，設備停止工作。

另外，液晶屏上實時顯示各液壓單元液壓油壓力值以及工況操作狀態以及故障信息等，并通過操作臺上的聲光報警器進行聲光報警。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：