一种钻机智能防溜钻控制方法技术

本发明专利技术公开了一种钻机智能防溜钻控制方法，包括对大钩、大绳、绞车进行实时监控的绝对值编码器、死绳拉力传感器、PLC可编程逻辑控制器、触摸屏显示器、声光报警器、绞车刹车系统；PLC可编程逻辑控制器包括CPU处理器和开关量输出模块。本发明专利技术靠量化关键参数来实现溜钻的智能化判断和对绞车及时有效自动刹车，保障钻井安全生产。从设备本质安全方面讲，通过智能程序自动控制绞车刹车系统，能够消除复杂情况下人为操作的不利影响，很大程度的提升绞车工作安全系数。

【技术实现步骤摘要】
一种钻机智能防溜钻控制方法
本专利技术涉及石油钻井领域的钻机设备控制方法，尤其是一种钻机智能防溜钻控制方法。
技术介绍
在工程生产实际中，钻机绞车系统处于高度非线性工作状态，刹车系统复杂，刹车形式多样。这种情况下纯人工控制绞车系统工作时，由于人的反应意识存在局限性，往往会因为人为操作失误或控制刹车方式不合理而出现各种安全生产问题。刹车失灵和人为操作失误造成的溜钻现象，在钻井生产过程中比较常见。溜钻发生原因有以下方面：（1）刹车失灵造成溜钻。液压盘式刹车的主要刹车部件由安全钳和工作钳组成，安全钳为常闭制动钳，工作钳为常开制动钳。正常生产工况中，司钻通过液力盘刹系统，控制工作钳的打开或关闭来控制滚筒的运动或停止。紧急情况下，司钻通过“紧急制动”按钮，控制安全钳和工作钳同时关闭来实现刹车。（2）人为操作失误或判断不及时造成溜钻。大多数溜钻都是人为操作失误造成，夜班司钻扶刹把溜钻的概率高于白班，司钻疲劳操作导致溜钻的概率高于正常倒替操作，而凌晨为溜钻发生的高峰期。人为操作失误导致溜钻，通常是因为拉刹工作钳不及时，由于人自身反应意识的滞后性和失误本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻机智能防溜钻控制方法，包括对大钩、大绳、绞车进行实时监控的绝对值编码器、死绳拉力传感器、PLC可编程逻辑控制器、触摸屏显示器、声光报警器、绞车刹车系统；PLC可编程逻辑控制器包括CPU处理器和开关量输出模块，其特征在于：/n大钩工作模式分为钻进模式、起钻模式、下钻模式和低悬重模式四种，钻进模式、起钻模式和下钻模式为手动选定；/n设定大钩位置上临界点、大钩位置下临界点、大钩钩速及加速度、钻具悬重增大量、钻具悬重减少量，检测以上参数超限时，发出声光报警并且对控制大钩位置的绞车刹车；/n钻进模式：低悬重模式、钻进模式两个控制程序模式通过设定悬重门限值G实现两种控制程序间自动转换；低悬重模式...

【技术特征摘要】
1.一种钻机智能防溜钻控制方法，包括对大钩、大绳、绞车进行实时监控的绝对值编码器、死绳拉力传感器、PLC可编程逻辑控制器、触摸屏显示器、声光报警器、绞车刹车系统；PLC可编程逻辑控制器包括CPU处理器和开关量输出模块，其特征在于：
大钩工作模式分为钻进模式、起钻模式、下钻模式和低悬重模式四种，钻进模式、起钻模式和下钻模式为手动选定；
设定大钩位置上临界点、大钩位置下临界点、大钩钩速及加速度、钻具悬重增大量、钻具悬重减少量，检测以上参数超限时，发出声光报警并且对控制大钩位置的绞车刹车；
钻进模式：低悬重模式、钻进模式两个控制程序模式通过设定悬重门限值G实现两种控制程序间自动转换；低悬重模式下，在死绳拉力传感器检测到钻具悬重达到G后，防溜钻控制程序由低悬重模式跳入钻进模块；打完单根上提钻具的过程有大钩位置上临界点、大钩钩速及加速度、钻具悬重增大量到预警门限g1三个参数进行溜钻判定；设定钻具悬重增大量报警门限g1+f1，f1为缓冲量，一旦司钻没有发现预警而一味上提钻具，悬重达到报警门限g1+f1，发出声光报警并且绞车刹车；
下钻模式：下钻钻具悬重高于转换门限值G时防溜钻控制程序自动跳转换为下钻模式；下放钻具过程中通过大钩位置下临界点、大钩钩速及加速度、钻具悬重减小量预警门限ga三个参数进行溜钻判定；设定钻具悬重报警门限ga+Δg，Δg为缓冲量，当钻具悬重减小量的达到预警门限ga+Δg，发出声光报警并且绞车刹车；ga+Δg比钻进工况接单根程序中的g1+f1值要大，以确保下钻工况的正常连续；
起钻模式：起钻钻具悬重高于G值时，直接跳转为起钻模块；上提钻具过程中通过上临界点、大钩钩速及加速度、钻具悬重增大量的预警门限fa三个参数进行溜钻判定；设定钻具悬重增大到报警门限fa+Δf，Δf为缓冲量；当钻具悬重达到报...

【专利技术属性】
技术研发人员：麻地辉，曲刚，曲仕茂，秦光辉，宋华，薛娟，胡高群，于志强，周辉，盖微，李东升，丁珊珊，李毅锐，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化胜利石油工程有限公司，中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11