[實用新型]頂驅鉆井控制優化裝置

有效

• 申請號: 201820258715.0
• 申請日: 2018-02-14
• 公開（公告）號: CN207623752U
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 敖江昵
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王天堯;賈磊

本實用新型公開一種頂驅鉆井控制優化裝置，包括：設于密閉的控制箱體內的數據采集設備、控制電路和數據輸出設備；防爆裝置設于控制箱體上，用于在控制箱體內滿足防爆要求時發出允許運行的動作；數據采集設備用于采集頂驅鉆井系統的現場測量參數并發送至控制電路；在檢測到防爆裝置發出允許運行的動作后通知控制電路運行；用戶輸入設備設于控制箱體上或控制箱體外，用于接收用戶輸入的操作信息，將操作信息發送至控制電路；控制電路用于根據現場測量參數和操作信息發出控制信號至數據輸出設備；數據輸出設備，用于將控制信號輸出至相應的執行器。本實用新型可以提高鉆井的效率和安全性。

技術領域

本實用新型涉及鉆井技術領域，尤其涉及頂驅鉆井控制優化裝置。

背景技術

頂驅鉆井系統是一種頂部驅動鉆井系統，它可從井架上部空間直接旋轉鉆桿，沿專用導軌向下送進，完成鉆桿旋轉鉆進，循環鉆井液，接立柱，上卸扣和倒劃眼等多種鉆井操作，是基于鉆井工藝技術要求的機電液一體化石油專用設備。頂驅鉆井系統通常都配備有非常完善的頂驅控制系統，因此操作人員可以通過頂驅控制系統的操作臺進行各項鉆井操作，還可以監控頂驅鉆井系統的運行狀態，進而實現頂驅控制系統的操作功能，以及頂驅鉆井系統參數顯示和遠程監控。

現有的頂驅控制系統，控制信號都是操作人員從頂驅控制系統的司鉆控制房發出的，作業人員在司鉆控制房內可以通過觀察實時顯示的懸重、鉆壓、鉆速、泥漿返回流量、泥漿泵沖數、立管壓力、轉盤轉速、轉盤扭矩、游車高度等鉆井參數，再根據作業要求、現場的實際情況和作業的經驗，操作司鉆控制房內的相應旋鈕、按鈕或開關，實現對頂驅鉆井系統的合理控制和通訊。

但對于一些復雜地質條件下的復雜結構井、超深井、超大位移井、深水鉆井和特殊工藝井，難免遇到一些非均質性、不確定性、非結構性的難題，此時鉆井的效率和安全性很大程度上受到現場作業人員的經驗、操作熟練程度及給出指令準確性的影響，對于一些特殊情況的井，甚至需要作業人員進行連續數個小時的復雜操作。由此可見，鉆井過程中如果遇到上述情況，很容易出現操作不當引起工程事故，或者是鉆進的效率過低，甚至出現無法完成鉆井任務的情況。

實用新型內容

本實用新型實施例提供一種頂驅鉆井控制優化裝置，用以提高鉆井的效率和安全性，該頂驅鉆井控制優化裝置包括：

設于一密閉的控制箱體內的數據采集設備、控制電路和數據輸出設備；設于控制箱體上的防爆裝置；設于控制箱體上、或控制箱體外的用戶輸入設備；數據采集設備、數據輸出設備和用戶輸入設備分別與控制電路連接；防爆裝置與數據采集設備連接；其中：

防爆裝置用于在控制箱體內滿足防爆要求時發出允許運行的動作；

數據采集設備用于采集頂驅鉆井系統的現場測量參數，將現場測量參數發送至控制電路；在檢測到防爆裝置發出允許運行的動作后，通知控制電路運行；

用戶輸入設備用于接收用戶輸入的操作信息，將操作信息發送至控制電路；

控制電路用于根據現場測量參數和操作信息發出控制信號至數據輸出設備；

數據輸出設備，用于將控制信號輸出至相應的執行器。

一個實施例中，防爆裝置為正壓防爆裝置。

一個實施例中，正壓防爆裝置包括：減壓閥、過濾器和微壓開關；減壓閥用于將保護氣體減壓至微正壓；過濾器用于將經減壓后的保護氣體過濾后引入控制箱體；微壓開關用于監測控制箱體內外壓力，當內外壓力差大于設定值時閉合；

數據采集設備用于在檢測到微壓開關的閉合動作后，通知控制電路運行。

一個實施例中，頂驅鉆井控制優化裝置還包括：

與控制電路連接的顯示設備，設于控制箱體上、或控制箱體外，用于顯示頂驅鉆井控制優化裝置運行過程中的相關信息；