石油鉆井鉤載過載報警控制裝置研究

王福忠 王寶忠 張燕 王金廣 汪曉春

（中國石油集團渤海鉆探工程有限公司第三鉆井工程分公司，天津 300272）

石油鉆井鉤載過載報警控制裝置研究

王福忠 王寶忠 張燕 王金廣 汪曉春

（中國石油集團渤海鉆探工程有限公司第三鉆井工程分公司，天津 300272）

本文展示了鉆機鉤載過載報警控制裝置的工作原理以及應用效果，此石油鉆井鉤載過載報警控制裝置具有二級報警功能，能夠實現(xiàn)手自動無擾切換，對鉤載過載及時控制，避免重大安全事故發(fā)生。

石油鉆井；鉤載過載；報警控制裝置

1 問題的提出

石油鉆井起升系統(tǒng)是鉆機的關鍵組成部分，它擔負著鉆具的起升與下放、鉆進過程中鉆頭的進給、鉆壓控制以及處理井下復雜事故等多項工作。而起升系統(tǒng)在工作過程中事故發(fā)生的可能性隨時存在，是威脅鉆井安全的最大隱患。大鉤的最大鉤載隨著鉆機的使用會不斷下降，生產(chǎn)過程中一旦大鉤鉤載超過其本身的最大承載將會發(fā)生井架倒塌的重大安全事故。因此有必要開發(fā)一套鉆機鉤載過載報警控制裝置。

2 方案實施

2.1 工作原理(見圖1、圖2所示)

在司鉆控制房安裝防爆控制箱，防爆控制箱由控制器、防爆傳感器、顯示器等組成，死繩固定器處接通油管線至防爆控制箱進油口處，實時采集鉤載數(shù)值，控制器通過面板可設置報警值，報警分為兩級，一級報警起提示作用，只報警不剎車；二級報警既報警又剎車。

二級報警時，電磁閥動作，氣體通過與防碰、過卷、數(shù)碼防碰氣控系統(tǒng)梭閥控制剎車系統(tǒng)，進行緊急剎車控制。

2.2 系統(tǒng)參數(shù)

（1）壓力量程：0-10Mpa

（2）測量精度：0.2%

（3）環(huán)境溫度：-30℃～+65℃

（4）環(huán)境濕度：35%～85%、無凝露

（5）供電電源：AC220v

圖1 設備安裝示意圖

圖2 控制流程圖

（6）報警輸出：2路

3 應用效果

該裝置在渤海鉆探第三鉆井工程分公司40910隊進行了現(xiàn)場應用，對鉤載報警裝置進行了現(xiàn)場測試，設備運轉正常。圖3為現(xiàn)場安裝照片。

圖3 報警設備現(xiàn)場安裝照片

石油鉆井鉤載過載報警裝置可有效的避免因井架過載倒塌發(fā)生的重大安全事故，其經(jīng)濟效益和社會效益是無法用金錢來衡量的。

4 技術創(chuàng)新點

本石油鉆井鉤載過載報警控制裝置，設計了死繩拉力采集傳感器、報警控制箱、及防爆電磁閥，具有二級報警功能，能夠實現(xiàn)手自動無擾切換，對鉤載過載及時控制，避免重大安全事故發(fā)生。

[1]陳旭,王存喜.石油鉆井機械.石油工業(yè)出版社2016.8.

[2]周真.傳感器原理與應用.清華大學出版社2011.7.

王福忠（1971-），男，漢，河北省冀州市，大專，助理工程師，現(xiàn)任職務：科長，研究方向：設備安全。