[发明专利]机锁式钻机的钻杆监测方法及控制器、监测系统和钻机

权利要求书

1.一种机锁式钻机的钻杆监测方法，所述钻机包括多节钻杆，钻杆从外向内分别为第1节至第N节，每节钻杆上具有M个加锁点，以第1节钻杆为基准杆，第i节钻杆的最大伸长量为L_i，其中i＝2，3，…，N，第j个加锁点距离该节钻杆的顶端的距离为J_j，其中j＝1，…，M，其特征在于，确定测量的被操作的钻杆为第i节，并且接收测量的该第i节钻杆的实际伸长量为l_i，根据l_i＝L_i-J_j，确定第i节钻杆运动到第j个加锁点。

2.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，所述确定测量的被操作的钻杆为第i节具体为：所述钻机还包括主卷扬(14)的钢丝绳，接收检测的当前主卷扬(14)的钢丝绳的收缩长度S，如果L₁+…+L_i-1＜S＜L₁+…+L_i，其中L₁＝0，则确定被操作的钻杆为第i节钻杆。

3.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，所述确定测量的被操作的钻杆为第i节具体为：所述钻机还包括动力头(12)，接收检测的钻杆末端所处地下的深度D，所述动力头(12)距地面的高度H，第1节钻杆的长度T，则所述钻杆末端的伸出长度为E＝D+H-T，如果L₁+…+L_i-1＜E＜L₁+…+L_i，则确定被操作的钻杆为第i节钻杆。

4.根据权利要求3所述的监测方法，其特征在于，所述第i节钻杆的实际伸长量为l_i＝E-(L₁+…+L_i-1)。

5.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，所述监测方法还包括监测所述钻杆是否发生带杆，在发生带杆的同时输出所述j的值。

6.一种用于机锁式钻机的钻杆监测控制器，所述钻机包括多节钻杆，钻杆从外向内分别为第1节至第N节，每节钻杆上具有M个加锁点，以第1节钻杆为基准杆，第i节钻杆的最大伸长量为L_i，其中i＝2，3，…，N，第j个加锁点距离该节钻杆的顶端的距离为J_j，其中j＝1，…，M，所述控制器包括依次连接的输入设备、处理设备和输出设备，其特征在于：

所述输入设备用于采集所述钻杆的位置和被操作钻杆的实际伸长量的信号；

所述处理设备用于根据接收到的所述钻杆的位置信号判断被操作钻杆为第i节、通过被操作钻杆为第i节确定该第i节钻杆的最大伸长量L_i、通过第i节钻杆的实际伸长量l_i＝L_i-J_j确定j的值、并将j的值传送到输出设备；

所述输出设备用于输出j的值的信号。

7.根据权利要求6所述的钻杆监测控制器，其特征在于，所述钻机包括主卷扬(14)的钢丝绳，所述输入设备接收所述主卷扬(14)的钢丝绳的收缩长度S的信号，所述处理设备判断当L₁+…+L_i-1＜S＜L₁+…+L_i，其中L₁＝0，此时被操作钻杆为第i节钻杆。

8.根据权利要求6所述的钻杆监测控制器，其特征在于，所述钻机还包括动力头(12)，所述输入设备接收钻杆末端所处地下的深度D的信号，所述动力头(12)距地面的高度H的信号，第1节钻杆的长度T的信号，所述处理设备计算所述钻杆末端的伸出长度为E＝D+H-T，并判断当L₁+…+L_i-1＜E＜L₁+…+L_i时被操作钻杆为第i节钻杆。

9.根据权利要求8所述的钻杆监测控制器，其特征在于，第i节钻杆的实际伸长量为l_i＝E-(L₁+…+L_i-1)。

10.根据权利要求6所述的钻杆监测控制器，其特征在于，所述输入设备还用于接收指示所述钻杆是否发生带杆的信号。