一种钻机游吊防碰安全装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种钻机游吊防碰安全装置，包括钻机游吊系统、绞车、井架、安全监控终端总成、游吊高度模块、吊环倾角模块和钻机控制系统，所述钻机游吊系统包括游车和顶驱；所述绞车通过钢丝绳及滑轮组带动钻机游吊系统上提、下放，在井架上钻井作业；所述游吊高度模块包括编码器轴和编码器，所述编码器轴与绞车的滚筒轴同步转动，所述编码器安装在编码器轴上；所述吊环倾角模块安装在顶驱的吊环上；所述编码器检测绞车的滚筒轴转动情况后，实时将测量数据与安全监控终端总成交互，吊环倾角模块与吊环同步动作，当吊环在前倾或后倾时，吊环倾角模块测量出吊环倾角角度变化值，并将吊环倾角角度数据发送给安全监控终端总成。吊环倾角角度数据发送给安全监控终端总成。吊环倾角角度数据发送给安全监控终端总成。

【技术实现步骤摘要】
一种钻机游吊防碰安全装置


[0001]本技术涉及石油钻井
，具体涉及一种钻机游吊防碰安全装置。

技术介绍

[0002]钻井作业过程中，游吊系统高度及吊环倾角角度是司钻操作重点关注的参数指标，这两项参数直接关乎钻井作业安全。游吊位置过高会与天车碰撞，位置过低会下砸钻台面；顶驱在通过钻机二层台时如果吊环倾角过大则存在碰撞风险，国内外也多次发生过吊环倾角过大时，司钻上提或下放游车导致顶驱吊环撞翻二层台，引发人员伤亡及设备损坏事故。
[0003]国内外顶驱吊环倾斜功能均为开关量控制，由操作者主观判断吊环摆出角度是否合适，吊环摆出角度无状态监测反馈。根据顶驱功能要求，吊环倾斜可实现任意位置锁止(不自动复位)，同时也具备吊环“悬浮”功能(自动复位)，不同的作业工况对吊环倾斜的角度及控制要求不同。这样，司钻在操作过程中，就有可能在未将吊环复位的情况下上提、下放顶驱，在二层台发生碰撞事故。
[0004]再者，顶驱、钻机绞车二者通常为独立部件，其控制部分也是独立的。而往往发生事故时并不是单一产品因素引起的，需要在复合动作时对参与流程产品进行细化控制，受控制接口是否开放等因素，这种复合控制逻辑判断在现有钻机中很难实现。老旧钻机的绞车大多也没有编码器及数字显示控制流程，完全凭借司钻操作经验判断。
[0005]结合钻井实际作业工况分析可知，需要一种能将游吊高度及吊环倾斜角度状态综合判断的设备来解决井架内部安全问题。

技术实现思路

[0006]本技术的目的即在于克服现有技术不足，提供一种钻机游吊防碰安全装置，解决游吊高度及吊环倾斜角度状态无法及时监控，导致安全事故的问题。
[0007]本技术通过下述技术方案实现：
[0008]一种钻机游吊防碰安全装置，包括钻机游吊系统、绞车、井架、安全监控终端总成、游吊高度模块、吊环倾角模块和钻机控制系统，所述钻机游吊系统包括游车和顶驱；所述绞车通过钢丝绳及滑轮组在井架上带动钻机游吊系统上提、下放钻井作业；
[0009]所述游吊高度模块包括编码器轴和编码器，所述编码器轴与绞车的滚筒轴同步转动，所述编码器安装在编码器轴上；所述吊环倾角模块安装在顶驱的吊环上；
[0010]所述编码器检测绞车的滚筒轴转动情况后，实时将测量数据与安全监控终端总成交互，吊环倾角模块与吊环同步动作，当吊环在前倾或后倾时，吊环倾角模块测量出吊环倾角角度变化值，并将吊环倾角角度数据发送给安全监控终端总成。所述安全监控终端总成与钻机控制系统控制连接。当安全监控终端总成监控到游吊位置或吊环倾角处于危险状态时，安全监控终端总成会发出警报信号提示司钻、并将危险信号传送给钻机控制系统直接控制绞车刹车，起到安全防碰撞作用。安全监控终端为防爆结构方式，满足井场使用要求。
[0011]进一步的，所述游吊高度模块还包括编码器安装辅件，所述编码器安装辅件用于固定连接编码器。所述编码器可通过有线方式与安全监控终端进行数据交互。
[0012]进一步的，所述有吊高度模块还包括游吊高度还包括控制线和游吊高度无线模块，所述控制线用于连接编码器与游吊高度无线模块，所述游吊高度无线模块可通过无线方式与安全监控终端进行数据交互。
[0013]进一步的，所述安全监控终端总成包括安全监控终端和终端安装底座，所述安全监控终端通过终端安装底座安装在钻机游吊系统的司钻房内。
[0014]进一步的，所述安全监控终端上设有触摸屏，安全监控终端通过触摸屏进行显示报警。
[0015]进一步的，所述安全监控终端上设蜂鸣器/指示灯，所述蜂鸣器/ 指示灯报警提示司钻当前所处的风险类型。
[0016]进一步的，所述吊环倾角模块包括倾角测量模块安装座和倾角测量模块，所述倾角测量模块固定在倾角测量模块安装座上，所述倾角测量模块安装座通过U型螺栓与吊环固定连接。
[0017]本技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0018]本技术一种钻机游吊防碰安全装置，将游吊高度及吊环倾斜角度状态综合判断的设备来解决井架内部安全问题。根据游吊高度反馈信号，识别游吊所处位置识别是否处于安全作业范围内；测量吊环倾角度数并反馈司钻，让司钻能够了解吊环状态；高度信号再结合吊环角度信号，识别是否有碰撞二层台的作业风险，从而提高钻井作业的安全。
附图说明
[0019]此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定。在附图中：
[0020]图1为本技术一种钻机游吊防碰安全装置总体示意图；
[0021]图1
‑
1为本技术安全监控终端总成的安装示意图；
[0022]图1
‑
2为本技术游吊高度模块的安装示意图；
[0023]图1
‑
3为本技术吊环倾角模块的安装示意图；
[0024]图2为本技术游吊高度模块与安全监控终端总成及钻机控制系统控制原理示意图；
[0025]图2
‑
1为本技术吊环倾角模块的结构示意图；
[0026]图2
‑
2为本技术安全监控终端总成的结构示意图；
[0027]图3为本技术一种钻机游吊防碰安全装置报警区域划分示意图；
[0028]图4为本技术井架上部高位防碰撞区域示意图；
[0029]图5为本技术井架中部二层台防碰撞区域示意图1；
[0030]图5
‑
1为本技术井架中部二层台防碰撞区域示意图2；
[0031]图6为本技术井架下部低位防碰撞区域示意图；
[0032]图7为本技术吊环倾角摆动示意图；
[0033]图7
‑
1为本技术吊环倾角摆动演示示意图；
[0034]附图中标记及对应的零部件名称：
[0035]1‑
司钻房；2
‑
绞车；3
‑
底座；4
‑
顶驱；401
‑
吊环；5
‑
二层台；6
‑ꢀ
井架；7
‑
安全监控终端总成；8
‑
游吊高度模块；9
‑
吊环倾角模块；α—吊环前倾角度；β—吊环后倾角度；
[0036]10
‑
钻机控制系统；11
‑
电源进线；12
‑
控制线；13
‑
钻机游吊系统； 701
‑
安全监控终端；702
‑
终端安装底座；801
‑
编码器安装辅件；802
‑ꢀ
编码器轴；803
‑
编码器；804
‑
控制线；805
‑
游吊高度无线模块；901
‑
U 型螺栓；902
‑
倾角测量模块安本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钻机游吊防碰安全装置，包括钻机游吊系统（13）、绞车（2）、井架（6）、安全监控终端总成（7）、游吊高度模块（8）、吊环倾角模块（9）和钻机控制系统（10），其特征在于：所述钻机游吊系统（13）包括游车（16）和顶驱（4）；所述绞车（2）通过钢丝绳及滑轮组在井架（6）上带动钻机游吊系统（13）上提、下放钻井作业；所述游吊高度模块（8）包括编码器轴（802）和编码器（803），所述编码器轴（802）与绞车（2）的滚筒轴同步转动，所述编码器（803）安装在编码器轴（802）上；所述吊环倾角模块（9）安装在顶驱（4）的吊环（401）上；所述编码器（803）检测绞车（2）的滚筒轴转动情况后，实时将测量数据与安全监控终端总成（7）交互，所述吊环倾角模块（9）与吊环（401）同步动作，当吊环（401）在前倾或后倾时，吊环倾角模块（9）测量出吊环（401）倾角角度变化值，并将吊环（401）倾角角度数据发送给安全监控终端总成（7）；所述安全监控终端总成（7）与钻机控制系统（10）控制连接。2.根据权利要求1所述的一种钻机游吊防碰安全装置，所述游吊高度模块（8）还包括编码器安装辅件（801），所述编码器安装辅件（801）用于固定连接编码器（803）。3.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春旭，
申请(专利权)人：成都澳韦科技有限公司，
类型：新型
国别省市：