一种石油钻机控制装置.pdf

本发明公开一种石油钻机控制装置，包括安装于绞车绳固定端的用于测量游车大钩及钻具钻压大小的载荷传感器,其特征在于，所述载荷传感器与控制器相连，所述控制器与控制阀相连，控制器将检测到的载荷信号V2和控制阀给出的设定速度信号V3，及控制器设定的一个钻压基准信号V4进行计算处理后输出一个控制信号V5，再通过信号转换器去控制执行机构，实现控制绞车的刹车力大小，所述绞车滚筒上装有检测绞车转速信号的信号发送器，所述信号发送器将检测到的绞车滚筒转速信号V1输入到控制器中。本发明使司钻操作轻松自如，减轻司钻的劳动强度，改善司钻的工作环境，提髙钻机的工作安全和人身安全，并同时提高石油钻机的自动化控制水平。

1.一种石油钻机控制装置，包括安装于绞车绳固定端的用于测量游车大钩及钻具钻压大小的载荷传感器,其特征在于，所述载荷传感器与控制器相连，所述控制器与控制阀相连，控制器将检测到的载荷信号V₂和控制阀给出的设定速度信号V₃，及控制器设定的一个钻压基准信号V₄进行计算处理后输出一个控制信号V₅，再通过信号转换器去控制执行机构，实现控制绞车的刹车力大小，所述绞车滚筒上装有检测绞车转速信号的信号发送器，所述信号发送器将检测到的绞车滚筒转速信号V₁输入到控制器中。

一种石油钻机控制装置

技术领域

本发明涉及一种石油钻机控制装置。

背景技术

一般石油钻机的游动系统都是通过司钻操纵绞车刹把对游车大钩的下放速度和井下钻头的钻压进行控制，司钻工作十分辛苦，而且工作环境十分恶劣。

发明内容

为解决上述现有的缺点，本发明的主要目的在于提供一种实用的石油钻机控制装置，通过实现司钻对石油钻机游动系统的下放速度和井下钻头钻压的远距离控制和随意控制，从而达到使司钻操作轻松自如，减轻司钻的劳动强度，改善司钻的工作环境，提髙钻机的工作安全和人身安全，并同时提高石油钻机的自动化控制水平。

为达成以上所述的目的，本发明的一种石油钻机控制装置采取如下技术方案：

一种石油钻机控制装置，包括安装于绞车绳固定端的用于测量游车大钩及钻具钻压大小的载荷传感器,其特征在于，所述载荷传感器与控制器相连，所述控制器与控制阀相连，控制器将检测到的载荷信号V₂和控制阀给出的设定速度信号V₃，及控制器设定的一个钻压基准信号V₄进行计算处理后输出一个控制信号V₅，再通过信号转换器去控制执行机构，实现控制绞车的刹车力大小，所述绞车滚筒上装有检测绞车转速信号的信号发送器，所述信号发送器将检测到的绞车滚筒转速信号V₁输入到控制器中。

采用如上技术方案的本发明，具有如下有益效果：

1、通过控制器将釆集回来的速度信号和载荷信号与设置的速度信号和钻压信号，通过计算机进行计算处理后输出一个控制信号，再通过信号转换器、控制机构转化为机械力的变化信号来控制绞车刹车力的大小，在起下钻过程中可实现游车大钩的匀速、定速下放，在钻井过程中可实现井下钻压的恒压自动送钻。

2、大钩的下放速度根据司钻设定的速度匀速下放，钻压根据司钻设定的数值均匀送钻，钻压控制准确，波动小，给进过程无冲击。

3、安全、可靠，上升过程和下放过程分别由上防碰高度和下防碰高度来控制，上升过程不会撞天车，下放过程不会砸转盘，当下放速度超过最大设定速度时，自动执行紧急刹车，而且当游车大钩下放髙度到达某一设定高度时系统会自动启动软着陆功能，使大钩匀速缓慢下放，游车大钩到达转盘时，速度逐渐减为零，保证了石油钻机的安全性，在钻进过程中，如井下地层硬度突然变化，可防止钻柱快速下落，避免礅钻和溜钻，如遇紧急情况，可确保绞车即可处于“刹死”状态。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明控制器的原理图。

具体实施方式

为了进一步说明本发明，下面结合附图进一步进行说明：

如图1和图2所示，本发明的一种石油钻机控制装置，包括安装于绞车绳固定端的用于测量游车大钩及钻具钻压大小的载荷传感器1,该载荷传感器1与控制器7相连，控制器7同时与控制阀8相连，控制器7将检测到的载荷信号V₂和控制阀8给出的设定速度信号V₃，及控制器7设定的一个钻压基准信号V₄进行计算处理后输出一个控制信号V₅，再通过信号转换器6去控制执行机构5，实现控制绞车4的刹车力大小，在绞车4滚筒上装有检测绞车转速信号的信号发送器3，信号发送器3将检测到的绞车滚筒转速信号V₁输入到控制器7中。控制器主要由比较单元、检测、变换、反饿单元等构成，通过检测元件将测得的速度信号和压力信号经过变换作为实际值与操作手柄的设定值或人为输入的给定值进行比较，得出控制信号驱动执行机构工作，产生合理的触发脉冲信号控制主回路的可控硅进行调压调速，达到控制的目的。

本发明的工作原理：装在绞车滚筒轴上的信号发送器3检测绞车滚筒4的转速信号V₁，装在游动系统死绳端的载荷传感器1检测载荷信号V₂，控制阀手柄8给出设定速度信号V₃，控制器7设定一个钻压基准信号V₄，控制器7时刻检测四种信号。在起下钻过程中，控制器7对V₁、V₂、V₃三种信号进行计算处理，在送钻过程中对V₁、V₂、V₄三种信号进行计算处理，输出一种控制信号V₅，再通过信号转换器6去控制执行机构5，实现控制绞车4的刹车力大小，从而控制游车大钩及钻具2的下放速度。这一自动无级的调节滚筒速度的过程，从而实现了在起下钻过程中，保持游车大钩的下放速度进行“匀速下放”，在送钻过程中，保持井下钻具的“恒压送钻”。