[发明专利]顶驱与井架二层平台防碰保护系统

说明书

本发明提供一种顶驱与井架二层平台防碰保护系统，包括：中央处理器、顶驱司钻箱、导轨、磁钢、顶驱本体、滑车、吊环、两个接近开关、固定架、二层平台、井架，导轨、二层平台与井架相连，吊环、滑车与顶驱本体相连，两个接近开关、固定架都安装在滑车上，磁钢安装在导轨上，接近开关与中央处理器相连，中央处理器与顶驱司钻箱相连。通过接近开关获得顶驱本体和滑车整体在导轨上滑动经过磁钢后的回馈信号，将该回馈信号传送到中央处理器，中央处理器通过计算回馈信号和碰撞速度临界值，将相应的报警控制指令传送到顶驱司钻箱，由顶驱司钻箱进行相应的保护动作，从而实现了顶驱过二层平台过程中不与二层平台碰撞的目的。

技术领域

本发明涉及地面石油钻井技术领域，特别涉及一种顶驱与井架二层平台防碰保护系统。

背景技术

顶部驱动装置以其高度集成化和自动化的特点逐渐成为了石油钻井行业的前沿设备，目前国内顶部驱动装置优化改进方向主要结合现场使用情况，近些年在顶部驱动装置现场使用过程中暴露了一个安全方面的共性问题：顶驱吊环倾斜作业与顶驱本体上下行作业缺乏保护提醒，尤其是当顶驱本体上下行经过二层平台时，该区域与顶驱本体间距离很短，司钻视野受限或夜间作业时，吊环如前倾较小角度上下行就可能与二层平台发生碰撞，仅靠司钻操作相对独立的两种作业，对司钻个人经验依赖性较大，难以完全规避安全风险。因此，急需构建一种顶驱吊环倾斜作业与顶驱本体上下行作业的保护机制，配合司钻进行现场设备的复合作业，提高现场钻井作业施工的安全性。

发明内容

本发明实施例提供了一种顶驱与井架二层平台防碰保护系统，解决了现有技术中仅通过司钻个人经验操作可能导致吊环在倾斜倾且上下行时与二层平台发生碰撞的技术问题。

该顶驱与井架二层平台防碰保护系统包括：中央处理器1、顶驱司钻箱2、导轨6、磁钢7、顶驱本体8、滑车9、吊环10、两个接近开关11、固定架12、二层平台16和井架17；

其中，中央处理器1分别与顶驱司钻箱2和接近开关11相连，导轨6安装在井架17的内部空间，二层平台16安装在井架17中上部，磁钢7安装在临近顶驱本体一侧的导轨6上，位置靠近二层平台16，顶驱本体8、滑车9连接，顶驱本体8和吊环10相连，两个接近开关11从上至下排布安装在固定架12上，固定架12安装在滑车9上；

所述接近开关11用于：在顶驱本体8和滑车9整体在导轨6上滑动经过磁钢7后，获得回馈信号，将所述回馈信号发送至所述中央处理器1；

所述中央处理器1用于：根据所述回馈信号确定顶驱本体8的上下行状态和上下行速度，将上行速度或下行速度分别与相应的碰撞速度临界值进行比较，根据比较结果确定是否生成报警控制指令；若生成报警控制指令，将所述报警控制指令发送至所述顶驱司钻箱2；

所述顶驱司钻箱2用于：控制顶驱本体8带动滑车9整体在导轨6上滑动，控制顶驱本体8带动吊环10实现前倾、后倾、自锁定位和回中位功能；根据所述报警控制指令发出报警指示，并控制吊环10进行相应的保护动作。

在本发明实施例中，接近开关经过磁钢时获得回馈信号至中央处理器内，中央处理器通过回馈信号确定顶驱本体的上下行状态和上下行速度，将上行速度或下行速度分别与相应的碰撞速度临界值进行比较，当根据比较结果确定生成报警控制指令后，将其发送至顶驱司钻箱，由顶驱司钻箱发出警示保护动作，从而实现了顶驱过二层平台过程中不与二层平台碰撞的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种顶驱与井架二层平台防碰保护系统的整体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种导轨6、滑车9、接近开关11、固定架12等的安装示意图；