[实用新型]一种适应自动化钻机的管柱井口交接装置

说明书

涉及到油气田设备的一种适应自动化钻机的管柱井口交接装置，CPU运算处理器分别与排管系统的磁致式位移传感器、DP/DP COUPLER数据交互模块、高速计数模块、带行程开关的吊卡、DI输入模块连接后构成管柱交接定位装置；CPU运算处理器分别与游车系统、DI输入模块、DO输入模块、DP/DP COUPLER数据交互模块、排管系统、盘式刹车系统连接后构成管柱交接交接执行装置；CPU运算处理器分别与DO输出模块、触摸屏和声光报警器连接后构成管柱交接数据显示和报警装置。本实用新型实现自动排管装置将管柱移送到井口后安全可靠的将管柱移交到游吊系统的吊卡中，来完成正常的起、下钻操作。

技术领域

本实用新型涉及油气田设备。

背景技术

目前油田作业设备在向自动化、智能化的方向发展，作为管子处理系统中最为关键的一个环节就在于自动排管装置将管柱移送到井口后与游吊系统中的自动吊卡进行管柱交接。其交接方式存在两个方面的安全风险：一、自动吊卡接管柱后吊卡闭合，自动排管下部机械手接到吊卡关闭信号后将松开机械抓手，该交接方式存在收到误信号后机械手松开导致管柱脱落的安全风险；二、自动吊卡接钻柱位置距离钻柱接箍处较远，自动排管装置机械手松开后，钻柱将下滑落一段距离后才能卡到接箍处，导致钻柱可能发生与井口撞击的安全风险。交接方式的可靠性直接关系到整个作业工艺是否可行。因此，一种能够适应自动化钻机安全可靠的管柱井口交接方式很有必要。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够适应自动化钻机作业工艺的管柱井口交接装置，实现自动排管装置将管柱移送到井口后安全可靠的将管柱移交到游吊系统的吊卡中，来完成正常的起、下钻操作。

本实用新型的技术方案是以如下方式实现的：

本实用新型包括排管系统、游车系统、盘式刹车系统、DP/DP COUPLER数据交互模块、AI输入模块、DO输出模块、DI输入模块、吊卡、磁致式位移传感器，触摸屏和声光报警器；DI输入模块与吊卡上的行程开关相连，吊卡在游车系统上，高速计数模块与安装在滚筒上的编码器相连，磁致式位移传感器在排管系统内，CPU运算处理器分别与排管系统的磁致式位移传感器、DP/DP COUPLER数据交互模块、高速计数模块、带行程开关的吊卡、DI输入模块连接后构成管柱交接定位装置；CPU运算处理器分别与游车系统、DI输入模块、DO输入模块、DP/DP COUPLER数据交互模块、排管系统、盘式刹车系统连接后构成管柱交接执行装置；CPU运算处理器分别与DO输出模块、触摸屏和声光报警器连接后构成管柱交接数据显示和报警装置。

下钻工况管柱交接过程：

提升游车到预定高度，吊卡打开，自动排管装置的上下部机械手从钻台立根盒抓取一柱管柱3根钻杆为一柱，将其送到井口，钻柱与吊卡内衬撞击，吊卡闭合。吊卡行程开关返回控制器吊卡闭合信号，同时控制器给出控制信号，自动排管装置下部机械手举升油缸处于浮动状态油缸只能拉升，不能缩回，游吊系统起升，吊卡与钻杆接箍处接触后继续拉动钻柱上移，钻柱带动举升油缸拉伸，举升油缸内置的磁致式位移传感器将油缸位移信号传输到控制器，控制器判断油缸位移信号达到设定值，控制游吊系统提升输出停止，同时刹盘刹、上、下部机械手松开，完成钻柱的井口交接。

起钻工况管柱交接过程与下钻工况的执行过程相同。

当出现紧急情况时，按下紧急停车按钮，相应的开关量信号通过DI输入模块中相应的通道，进入CPU运算处理器，CPU同时输出3路开关量信号，通过DO输出模块中的通道，同时使游车系统滚筒离合脱开、盘刹制动、上、下部机械手所有油缸停止动作，吊卡处于关闭状态，设备停止工作。

另外，液晶屏上实时显示各液压单元液压油压力值以及工况操作状态以及故障信息等，并通过操作台上的声光报警器进行声光报警。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：