一种钻机智能化天车防碰系统

针对目前钻机天车防碰系统人工设置刹车高度、在固定位置进行报警时干扰司钻正常操作的情况,研制了一种钻机智能化天车防碰系统。该系统是由旋转编码器、控制系统、刹车控制器件、刹车执行机构、绞车等组成的闭环控制系统,能根据设备参数、使用工况及游车运行速度,在最合适的高度进行报警,提醒司钻刹车。系统具有试刹功能,能方便司钻对刹车系统性能进行定期检测,确保刹车系统安全可靠。     

游车、井深指示仪

我队于1977年为钻井队研制了一套游车、井深指示仪。这种指示仪安装在钻台上紧靠指重表的位置。当游车起到预定的极限高度时,指示仪在指示游车高度的同时,还发出声响和灯光报警讯号,司钻据此即可刹车。加上自动刹车的配合,就能有效地防止游车顶碰天车事故的发生。1978年3～5月,指示仪先后在1829队和6013队进行了现场试验,使用效果良好,深受现场欢迎。     

基于单片机和PC串口通信的钻机游车监测系统

目前钻机游车实时速度和高度的监测主要是通过检测滚筒转速来实现的,这种监测会因滚筒上钢丝绳层数的变化而产生误差。为此,采用单片机和PC机检测天车定滑轮转速实现钻机游车速度和高度的实时监测,通过串口通信实现单片机和PC机的数据交换。该系统安装简单、检测精度高,便于现场司钻实时监测游车的运行情况。利用VB 6.0设计了监控界面,同时通过试验对设计进行了验证。验证结果表明,监测系统可以测出游车实时速度和高度,游车的运行状态可以通过报表的形式上报和提交。     

游车大钩高度指示装置的原理及改进

目前 ,钻探及修井作业中 ,司钻在视角很小的情况下 ,目测游车大钩的位置是很不容易的 ,尤其在大风、下雨和夜晚是非常困难的 ,有可能误操作而发生游车大钩顶天车、溜钻等恶性事故 ,致使钻井设备、井口装置、人身安全造成重大损失。为此 ,兰州石油机械研究所研制了游车大钩高度指示器 ,其粗针可读出游车大钩的位置 ,而由精针转动 ,司钻可以体会到送钻的速度和均匀程度 ,处理事故时对“落鱼”的情况等。胜利油田等单位共有十几台在井场使用几年表明 ,如果在方案上做一些改进 ,就能更好地满足油田的要求。1　结构及原理如图 1,游车大钩高度指示…     

新型陆地钻机促进HSE

为了促进ＨＳＥ (健康、安全、环保 )的实施 ,美国Ｈ＆Ｐ公司推出一种称为ＦｌｅｇＲｉｇ的新型陆地钻机。这种钻机在设计上具有以下特点 :①采用盘式刹车取代带式刹车 ,提高控制游车能力 ,增加超定静性能 ,防止游车坠下 ,消除噪音污染 ;②增加工作平台和防止坠下的支撑点 ,同时 ,减少夹紧点 ,以防止手或指被夹伤 ;③在没有空调的司钻舱增加较多的电子控制装置和操作杆控制装置 ,操作游车和猫头 ;④增加ＭＤ -Ｔｏｔｃｏ公司的电子自动送钻器及游车控制系统 (ＡＤ/ＢＣＳ)。前者能使钻压保持近稳定状态 ,从而提高钻井效率 ,减少钻头磨损 ;后…     

抽汲井口自动报警器

在抽汲作业中,为了防止加重杆顶碰井口,需要有人专门在井口看钢丝绳的记号。记号一出井口,工人就打手势,让司钻减速刹车。这种做法很不可靠,在钢丝绳上糊满原油和夜间作业照明不良时,辨认记号尤其困难,稍不注意就发生事故。司钻为了安全起见,有时不得不在加重杆远没有接近井口时,就提前减慢抽汲速度,既影响工效,又不利于取准井下资料。     

盘式刹车调节与钻压关系的分析

从钻机盘式刹车系统在钻井过程中的作用入手,以ZJ40/2250L型钻机盘式刹车系统为例,分析了制动力矩与盘式刹车系统各参数的关系及对钻压的影响;叙述了盘式刹车单独实施钻进作业时,司钻调节手柄的角度变化与钻压波动的关系及对下钻过程的影响.通过对钻机盘式刹车系统分析,对于指导盘式刹车系统没计,指导司钻操作具有重要意义.     

石油钻机智能缓冲防碰装置

目前国内生产的直流钻机没有能耗制动功能,由于生产进度的原因,司钻经常使游吊系统下放得很快,在接近钻台时快速刹车,这种操作方式不仅会损坏设备,同时存在安全隐患。为此,设计了石油钻机智能缓冲防喷装置。该装置由主控计算机、绝对值编码器、悬重检测变送器、报警装置、输出信号以及刹车系统等组成。装置通过安装在绞车滚筒轴上的绝对值编码器实时检测滚筒旋转的角度,由主控计算机计算出游吊系统的位置和速度,并与司钻设置的预警高度、缓冲高度、减速目标速度及最大下放速度进行比较,实时调整刹车力矩。现场试验结果表明,在游吊系统上限速度不大于1.2 m/s,防碰预警缓冲高度与防砸刹车高度距离不小于2.5 m的条件下,游吊系统限速以及减速控制精确度较高。     

钻机盘式刹车制动力矩特性的理论研究

钻机绞车刹车系统的制动特性是合理设计和使用刹车装置的理论基础。从分析盘式刹车制动力矩与制动钳缸油压的关系、制动钳缸油压与司钻操作手柄转角的关系入手，分析了影响盘式刹车制动力矩的因素，推导出它们之间的函数关系。研究表明，盘式刹车制动时，制动力矩随时间的变化规律与盘式刹车本身的结构和几何尺寸、司钻的操作方式及司钻阀凸轮半径的分布规律有关。紧急制动时，可认为制动力矩是阶跃变化。     

钻机盘式刹车系统钻进特性分析

从分析刹车系统在钻进作业中的作用入手 ,研究了以盘式刹车为主刹车的钻机刹车系统的钻进工作特性。叙述了盘式刹车单独实施钻进作业 ,以及辅助刹车协助盘式刹车实施钻进作业时 ,司钻阀手柄调节角度与钻压波动的关系 ,并以配备盘式刹车的ZJ3 2钻机为例进行了计算和讨论。指出盘式刹车应具有良好的操作柔性和微调节性能 ,避免溜钻和一刹即“死”现象 ;在经济条件允许的情况下 ,可用电磁涡流刹车辅助盘式刹车实施钻进作业。     

钻机绞车控制器和司钻房的设计与应用

目前,在用的大部分钻机绞车采用的是带刹车,司钻需站在露天的钻台上操作刹把,工作环境恶劣,劳动强度大,因此,设计了一套钻机绞车控制器及司钻房.用刹车气缸取代刹把驱动滚筒带刹车的转轴,操纵气阀手柄实现了刹车的远程控制及司钻入室操作.钻井实践表明,该套系统设计合理,结构简单,安全可靠,操作方便,完全可用于配有带刹车钻机的改造上,具有很大的推广价值.     

采用动态标定原理开发钻机游车高度测量仪表

光电编码器应用于钻机游车高度测量时，会因滚筒缠绳不均匀导致较大测量误差。针对这一问题，提出了一种基于动态标定原理的测量方法，即根据已知高度的测量值进行动态标定，用单位行程的平均脉冲数替代目前常用的单位圈数的平均脉冲数。在此基础上采用微控制器技术设计了游车高度测量仪表。采用步进电动机仿真的方法对仪表系统进行了检验。结果表明，该测量仪表能实时测量、显示游车速度和高度。具有超限报警和自动刹车功能、参数设置和掉电保护功能及较大的可靠性和抗干扰能力。     

钻井用三角股钢丝绳

介绍了三角股钢丝绳的特点、品种和制造方法。指出目前钻中深井唯一使用的6×19S结构钢丝绳并非最佳选择。三角股钢丝绳具有整绳破断拉力大、耐磨性好、结构稳定和滑轮的接触面积大等特点，与同直径的圆股钢丝绳相比，金属断面积增加8％～12％，破断拉力增加9％～13％，故改用6V37等结构的三角股钢丝绳，预期可使钢丝绳的使用寿命提高1倍以上，适用于中深井钻探作业。     

气控带刹车系统在ZJ15L钻机上的应用

为改变司钻传统的刹把操作方式,进一步减轻司钻的劳动强度,提高钻机的自动化控制水平,长庆石油勘探局于2002年率先在ZJ15L钻机上配置了气控带刹车系统。经过现场1年的使用、逐步改进和完善,气控带刹车系统已在ZJ15L钻机上得到了较为成熟的应用。根据长期的现场调研情况,结合气控刹车的工作原理,对气控带刹车系统在ZJ15L钻机上的应用进行了综合全面的论述。     

钻机盘式刹车自动送钻中的安全性研究

针对PZS－1型盘式刹车自动送钻系统存在安全性不足的状况，提出在该系统中增加对卡钻、断钻柱和转盘功率超限等常见事故的监控功能，即能预测与识别这些事故。在分析事故监控原理的基础上，设计出用C语言编程的盘式刹车自动送钻系统安全监控的总体软件，主要包括主程序和若干子程序：采样子程序、滤波子程序、卡钻监控子程序、断钻柱监控于程序、转盘功率监控子程序等。计算机仿真实验的结果表明，所提出的方法和软、硬件设计方案合理可行，对现有盘式刹车自动送钻系统的进一步完善具有重要意义。     

谈钻井钢丝绳的倒换使用

<正> 钻井钢丝绳悬吊着游车、大钩并通过大钩承受载荷。钻井钢丝绳在钻井工程的各项作业(如钻进、起下钻、下套管)中是承受载荷,将绞车滚筒的旋转运动转换为大钩铅直起升的直线运动并传递绞车功率的重要纽带。由于它承载大,运动和应力状态复杂,并且工作条件恶劣,所以它是钻井工程中大量消耗的器材之一。据粗略统计,平均每钻进一米就得消耗钢丝绳数公斤。尤其重要的是它的寿命直接关系到井身、设备和钻井工人的安全。因此,钢丝绳的正确选择和使用对安全钻井,降低钻井成本都有着很重要的意义。     

中国第一台深井钻井盘式刹车装置研制成功

由中国石油科学研究院机械所研制开发的中国第一台用于7000m井深的PSZ75型液控盘式刹车系统,已在克拉玛依油田完成了1口2490m的生产井。该系统具有以下特点:1.起钻、下钻制动柔性好,刹车力矩大,使钻具停放位置准确,无溜钻现象。下钻时可不用电磁涡流刹车,能够实现钻具快速、减速直至缓慢刹停,缩短了下钻时间,提高了作业效率。2.送钻钻压控制准确,操作方便,有利于保证井眼质量和提高机械钻速。3.工作钳能够实现快速制动,平缓减速制动,刹车力矩可调性好,制动动作迅速准确。4.控制手柄操作轻便省力、舒适,手感好,大大减轻了司钻的劳动强度。5…     

新型司钻伐

我厂在独立自主发展我国石油钻采机械配件方面,试制成功了一种结构简单、使用灵活可靠的新型司钻伐,或称刹车气伐,见图1。经过在江汉石油管理局钻井队进行工业生产试验,证明性能良好,深受现场石油钻井操作工人的欢迎。(一)用途司钻伐用作调节绞车刹车时气缸的压力。装在气路系统内,是钻井设备气控制系统的主要元件,本司钻伐还可广泛地适用于其他设备的气控制制动系统中。     

美国NE-95-A钻机配套简介

由SKYTOP/Brewster公司配套的,钻深10000～16000英尺NE-95-A型钻机配套项目如下: 绞车:SKYTOP/BrewsterNE-95-A型单滚筒电驱动绞车,采用1~3/_8〃钢丝绳。刹车:Parmac 60英寸RC型水刹车(与绞车装在一起)。     

CYFP型游车防碰仪的设计

文章介绍了CYFP型游车防碰仪的硬件和软件结构，工作原理，该仪器应用于钻井作业中，在游车上下移动中完成自动刹车功能，防止游车上碰天车，下轧平台，从而减少钻井作业工程中安全事故的发生。