[其他]安全钻井装置

说明书

本实用新型与石油，天然气，矿物钻探工程中的事故控制和报警有有关，尤其与钻井装置的电子监视系统有关。

当前的钻探作业中，大多由人工操纵钻井机械设备使数百吨重量的钻具向着数千米以下深的地层钻进。施工过程中，由于种种原因，常常发生各种孔内故障如埋钻，挤夹，卡钻，溜钻，遇阻，打吊等而中断正常钻进。孔内事故的发生，首先会耽误钻探进度，如果处理不当，还要报废钻探工作量和管材，使钻探成本增高，浪费大量的人力、物力，妨碍生产任务的完成。严重时，还会损坏机器设备，造成人员伤亡等严重后果。为了监视钻探过程，必须随时了解钻机大钩的悬重和钻压。目前在钻进工作中广泛使用指重表，它的作用是测定大钩上负荷的变化，经过简单的换算或直接读出大钩的悬重和钻压。借助指重表，司钻能均匀的加压给进，判断井下情况，进行正确操作。但钻井工作是一个长时间的，艰苦而令人疲劳的集体劳动过程，加上地质层位的岩石结构不同，单靠司钻人工操作、监测仍难免大量人为事故的发生。事故发生的主要原因是操作者或有关人员没有严格按照操作规程作业，没有根据钻井中的具体情况采取相应的技术措施，以及操作者本身技术水平较低。

本实用新型的目的是提供有效而可靠的监测钻井过程中的钻压，悬重参数的电子装置，在上述参数超越发生事故的临界值时，自动截止钻机的工作，同时报警，防止事故发生或扩大。本实用新型的另一个目的是自动显示钻井过程中的上、下立柱数，避免人工造成的错误。直观显示目前井深，以便司钻了解钻头所处地层位置和地层结构。

本实用新型由电源电路，开关选择电路，与门逻辑电路，或门逻辑电路，驱动电路，控制执行电路，电接头压力表组成。开关选择电路由复数个开关和电阻组成，与门逻辑电路由复数个与门组成。与门的一输入端与电接头压力表上限或下限和电阻相连。另一输入端与相应的电阻，开关一一对应相接。电接点压力表的指针与各个开关的一端和直流电源相联。压力表的传压器安装于大绳的死绳端。电接点压力表可与指重表串联。或门逻辑电路由复数个或门组成，与门输出端与驱动电路相连    或者通过或门逻辑电路与驱动电路相连。驱动电路由复数个三极管，二极管，继电器组成，继电器，二极管并联电路一端与三极管集电极相连，另一端与直流电源相连。继电器触点与执行电路的交流电源相接。执行电路由二电磁阀组成，一电位阀位于钻机气刹缸和高低速滚筒离合器气阀并联气路的输入端，另一电磁阀位于钻机转盘离合器气路的输入端。电磁阀与交流电源相接。

本实用新型还可包括一数显电路，数显电路通过一与门与二或门输出相连，由单稳态电路，斯密特触发器，电容器，电阻器和计数器，译码器，驱动器，显示器或其集成电路组成。

本实用新型还可有报警电路和指示灯电路，报警电路与或门逻辑电路相接，有三极管，二极管，继电器，时基电路，电阻器，电容器，喇叭，指示灯电路由复数个三极管，指示灯和电阻器组成。

本实用新型的电接点压力表作为传感器。在钻机起钻、下钻和正常钻进的不同时刻，钻机的悬重和所加的钻压是根据地层的深浅，钻具的不同而不一样的。本实用新型在使用中根据正常工作的实际情况确定电接点压力表的上、下限位置。在钻机工作时，如悬重和钻压超出了正常工作的允许范围，则将发生各种事故。通常需监测以免发生事故的有加压不足，溜钻，上提遇卡，下钻遇阻，起钻立柱数，下钻立柱数等现象。在钻井过程中所出现的上述现象都是靠联接在钻机压力系统上的电接点压力表来采样传感的。电接点压力表作为压力传感器由开关逻辑选择电路所共用。在钻探过程中的不同时候，需要对那一种事故现象进行功能上的监测，必须由开关K1－K6和与门Y1－Y6来区别和选样。在钻机的同一压力系统中只用一个电接点压力表进行压力采样，就可根据工作进程对各种事故现象进行分时的监测和控制。

与门Y1－Y6可采用comos集成电路，静态时，开关K1－K6断开，Y1－Y6的两端输入端都通过电阻R1－R6，R32－R37接地呈低电平而无输出。当需要对某种事故现象进行监测时，就按下那一个功能开关，使对应的与门在输入端上被加上高电位＋5V作为开门电位，而当被监测的事故现象一旦出现，接在钻机压力系统上的电接点压力表就将输出高电平信号并加在与门的另一输入端上，与门的输出为高电平，驱动后级的各执行电路。