[实用新型]数字式综合自动送钻系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石油钻井作业上使用的数字式综合自动送钻系统。

背景技术

随着科学技术的不断发展，石油钻井技术的自动化水平不断提高，自动送钻装置已成为现代钻机的基本配置。但是对于使用螺杆钻具的水平井，恒钻压自动送钻已不能满足发展的需要。目前世界上水平井钻井技术以更快的速度推广及普及，成为提高油田勘探开发综合效益的重要途径。水平井在我国油田中的比重也在逐步上升。以恒钻压钻进为基础的自动送钻对于使用动力钻具的水平井已难以满足控制要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种数字式综合自动送钻系统，以实现恒钻压控制、恒钻速控制和打水平井的恒泵压控制。该系统适用于多种工况，使操作人员方便的根据实际工况，来选择不同的控制模式。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种数字式综合自动送钻系统，它包括滚筒、与滚筒连接的送钻电机以及与送钻电机连接的送钻装置，送钻装置连接有用于控制送钻装置的控制模块，所述控制模块连接有用于选择控制方式的输入设备，所述控制模块外接有悬重传感器、泵压传感器及滚筒上安装的滚筒编码器。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

(1)可提高动力钻具的使用寿命；

(2)可控制钻压、钻进速度及恒泵压控制功能；

(3)具有动力钻具马达的压差控制功能；

(4)具有钻压限幅功能、马达最大压降限幅功能；

(5)减少司钻劳动强度、提高井身质量、减少井下事故的发生以及降低钻井成本。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型数字式综合自动送钻系统，它包括滚筒5、与滚筒5连接的送钻电机4以及与送钻电机4连接的送钻装置3，送钻装置3连接有用于控制送钻装置3的控制模块2，所述控制模块2连接有用于选择控制方式的输入设备1，所述控制模块2外接有悬重传感器7、泵压传感器8及安装在滚筒5上的滚筒编码器6。

在打垂直井阶段，可以根据实际工况采用恒钻压控制或恒钻速控制。恒钻压控制和恒钻速控制是由悬重传感器7、滚筒编码器6、控制模块2、送钻装置3、送钻电机4和滚筒5构成的闭环控制系统。使钻压或钻速维持在一定数值范围内，以保护钻井设备和提高钻井效率。

当使用动力钻具打水平井时可采用恒泵压控制。在操作时，需要操作员输入当前使用的动力钻具的一些参数：马达最大压降、工作泵压、最大钻压，这些参数分别用来计算出马达压差限幅和钻压限幅。在处于恒泵压工作状态时，泵压传感器8将检测到的泵压信号及悬重传感器7检测到的悬重信号传送给控制模块2，控制模块通过相应的控制算法计算出结果后传送给送钻装置3控制送钻电机4，拖动滚筒5改变其转速，来实现恒泵压控制。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。