【技术实现步骤摘要】
一种钻机和修井机井口管柱交接互锁管控装置及方法
本专利技术属于石油机械电气控制
，涉及一种钻机和修井机井口管柱交接互锁管控装置，本专利技术还涉及一种钻机和修井机井口管柱交接互锁管控方法。
技术介绍
石油钻机和修井机作业时处理钻杆、钻铤、油管(统称为管柱)等贯穿于整个钻修井过程。针对钻井工况，开始钻井前需要将管柱由地面堆场运输至钻台面并建立立根存放于立根台；钻井过程中需要频繁的起下钻，此过程涉及将管柱在立根排放区与井口之间的位置转移；完钻后还需将管柱从井中提出并拆卸为单根收集。针对修井工况，需将油管(气管)从井中提出，卸扣排放，修井完毕后再将其逐个连接下放至井内。这其中的任一管柱处理过程都涉及管柱持有权限的交接。随着自动化钻机和修井机的推广应用，卡瓦和吊卡分别被动力卡瓦和液压吊卡所取代。操作方式也由设备就近直接操作升级为集成式操作台远程控制。管柱交接处理过程的成功与否也变为操作者在司钻房内观察。而当设备活门未正对司钻房、环境光线较弱等非理想工况出现时，远程操作人员观察错误，可能造成安全事故。因此，目前还没...
【技术保护点】
1.一种钻机和修井机井口管柱交接互锁管控装置，在钻台面(1)的井口位置安装有动力卡瓦(3)，管柱(2)通过动力卡瓦(3)延伸至井筒内部；钻机或修井机的游吊机构连接有吊环(5)，吊环(5)的下端悬挂有液压吊卡(4)，其特征在于：/n以管柱互锁控制系统(6)为核心，管柱互锁控制系统(6)内部包括PLC控制器、工业以太网网关、DC电源，PLC控制器、工业以太网网关、DC电源均安装于控制箱体中；/nDC电源负责将AC交流电转换为24V的DC控制电，给PLC控制器、工业以太网网关供电；/nPLC控制器负责该管柱互锁控制系统(6)中控制程序的逻辑运算；/n工业以太网网关与液压吊卡电控(...
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种钻机和修井机井口管柱交接互锁管控装置，在钻台面(1)的井口位置安装有动力卡瓦(3)，管柱(2)通过动力卡瓦(3)延伸至井筒内部；钻机或修井机的游吊机构连接有吊环(5)，吊环(5)的下端悬挂有液压吊卡(4)，其特征在于：
以管柱互锁控制系统(6)为核心，管柱互锁控制系统(6)内部包括PLC控制器、工业以太网网关、DC电源，PLC控制器、工业以太网网关、DC电源均安装于控制箱体中；
DC电源负责将AC交流电转换为24V的DC控制电，给PLC控制器、工业以太网网关供电；
PLC控制器负责该管柱互锁控制系统(6)中控制程序的逻辑运算；
工业以太网网关与液压吊卡电控(8)、动力卡瓦电控(9)、绞车电控(10)、人机界面单元(7)以及PLC控制器之间通过PROFINET通讯电缆连接。
2.根据权利要求1所述的钻机和修井机井口管柱交接互锁管控装置，其特征在于：所述的液压吊卡电控(8)与接近开关A(11)信号连接，动力卡瓦电控(9)与接近开关B(12)信号连接，绞车电控(10)与绞车编码器(13)信号连接。
3.根据权利要求1所述的钻机和修井机井口管柱交接互锁管控装置，其特征在于：所述的人机界面单元(7)由操作面板和触摸式一体机组成，根据功能划分为互锁管理区(14)、消息提示区(15)和设备操作区(16)，
互锁管理区(14)位于触摸式一体机，用于管柱交接互锁管控装置的参数设置，包括井口安全互锁开关、游车高度信号是否有效、井口安全区域高度设定；
消息提示区(15)位于触摸式一体机，包括的指示灯分别为液压吊卡关闭指示、互锁功能激活指示、动力卡瓦卡紧指示、交接条件满足指示；包括的数值显示窗口为提升高度显示；包括的内容提示窗口为提示消息；
设备操作区(16)位于操作面板，功能包括：液压吊卡打开、液压吊卡关闭、动力卡瓦打开、动力卡瓦关闭四个开关量按钮；绞车正转/反转一个单轴双向模拟量控制手柄。
4.一种钻机和修井机井口管柱交接互锁管控方法，利用权利要求1-3任一所述的钻机和修井机井口管柱交接互锁管控装置，其特征在于：该管控方法的控制前提是，当绞车提升高度≤1m时，则执行管柱交接互锁管控方法，该管柱交接互锁管控方法实现的主要功能包括：液压吊卡打开保护、动力卡瓦打开保护、绞车正转权限控制、绞车反转权限控制，
该管控方法包括：管柱互锁控制系统(6)管理液压吊卡(4)向动力卡瓦(3)交接管柱(2)，以及管柱互锁控制系统(6)处理动力卡瓦(3)向液压吊卡(4)交接管柱(2)。
技术研发人员：杨双业，张志伟，夏辉，王飞，王永鹏，樊勇利，
申请(专利权)人：中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司，宝鸡石油机械有限责任公司，中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。