一種石油鉆機上用的井口上卸扣裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及石油鉆采設(shè)備，特別涉及到一種石油鉆機上用的井口上卸扣裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油鉆井工作時，需要一根一根將鉆桿鉆入到井口中，每當一根鉆桿鉆入油井中，需要再接上一根鉆桿繼續(xù)鉆探，以此類推將多個鉆桿打入到鉆井中。對于上部的鉆桿和下部鉆桿的連接，是通過內(nèi)外螺紋擰緊后實現(xiàn)連接的，因此，在對接過程中需要保證上部的鉆桿和下部的鉆桿對準后再擰緊，才不會出現(xiàn)錯位和損壞。對普通鉆桿的連接可以通過液壓大鉗實現(xiàn)。但是對于鉆鋌等直徑比較大的鉆具，超出了液壓大鉗工作范圍，需要液壓大鉗作為上扣工具。
[0003]目前在石油鉆井上配置的B型大鉗作為上扣工具，主要依靠操作人員對于設(shè)備的熟悉程度，操作過程中，操作人員一邊操作電磁閥，一邊觀察拉力表。根據(jù)鉆桿對于上扣扭矩的要求，換算出當前允許的拉力值，然后將拉力表的拉力設(shè)定在表盤上。當拉力超過設(shè)定值時，立即關(guān)閉電磁閥。上述現(xiàn)有的液壓大鉗在操作過程中容易出現(xiàn)上扣扭矩過大，上扣質(zhì)量不能達到要求。這樣會容易造成鉆桿螺紋損壞。在操作過程中，相關(guān)操作人員需要注意多個方面，極容易發(fā)生危險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種新型的石油鉆機上用到的井口上卸扣裝置。本實用新型的井口上卸扣裝置能夠自動控制液壓大鉗的上扣扭矩，保證上扣質(zhì)量，操作簡單可靠，使用安全。
[0005]為了達到上述發(fā)明目的，本實用新型提供的技術(shù)方案如下:
[0006]一種石油鉆機上用的井口上卸扣裝置，其特征在于，該井口上卸扣裝置包括有液壓站、電磁閥、液壓貓頭、鋼絲繩、B型液壓大鉗、控制器、拉力傳感器和壓力變送器，所述液壓貓頭為兩個，兩個液壓貓頭分別通過液壓軟管連通至液壓站上，在液壓軟管上設(shè)有電磁閥，兩個液壓貓頭分別通過鋼絲繩連接至兩個B型液壓大鉗上，兩個B型液壓大鉗分別卡于需要安裝或拆卸的上、下兩根鉆桿上，卡在上部鉆桿的B型液壓大鉗的鋼絲繩上設(shè)有所述的拉力傳感器，該拉力傳感器上連接一個壓力變送器，壓力變送器將采集的信號輸送到一個控制器，該控制器輸出控制電磁閥，電磁閥連接有一個交互操作設(shè)備。
[0007]在本實用新型石油鉆機上用的井口上卸扣裝置中，所述的電磁閥為電磁液壓轉(zhuǎn)向閥，所述的交互控制設(shè)備為一個觸摸屏。
[0008]在本實用新型石油鉆機上用的井口上卸扣裝置中，所述控制器中設(shè)有通過交互控制設(shè)備輸入的預(yù)定扭矩值，該所述拉力傳感器輸入至控制器的為實時扭矩值，當實時扭矩值大于或等于所述的預(yù)定扭矩值時，所述的控制器輸出指令停止所述的電磁閥。
[0009]基于上述技術(shù)內(nèi)容，本實用新型石油鉆機上用的井口上卸扣裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下技術(shù)優(yōu)點:
[0010]本實用新型的井口上卸扣裝置通過自動采集B型液壓大鉗的實時扭矩值，當?shù)玫缴峡叟ぞ貢r自動停止上扣功能，全自動地實現(xiàn)上扣和卸扣操作，具有安全高效、維護方便的優(yōu)點。該裝置使用時能夠滿足鉆井工藝要求，并且解放了操作人員，通過控制器來保證上扣質(zhì)量和上扣扭矩，實現(xiàn)鉆桿連接時的精準控制。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型石油鉆機上用的井口上卸扣裝置的結(jié)構(gòu)連接示意圖。
[0012]圖2是本實用新型石油鉆機上用的井口上卸扣裝置的交互控制設(shè)備的界面示意圖。
[0013]圖3是本實用新型石油鉆機上用的井口上卸扣裝置在上扣操作時的控制流程圖。
[0014]圖4是本實用新型石油鉆機上用的井口上卸扣裝置在卸扣操作時的控制流程圖。
【具體實施方式】
[0015]下面我們結(jié)合附圖和具體的是實施例來對本實用新型石油鉆機上用的井口上卸扣裝置做進一步的詳細闡述，以求更為清楚明了地理解其結(jié)構(gòu)組成和工作方式，但不能以此來限制本實用新型的保護范圍。
[0016]如圖1所示，本實用新型是一種石油鉆機上用的井口上卸扣裝置。該井口上卸扣裝置包括有液壓站1、電磁閥2、液壓貓頭3、鋼絲繩4、B型液壓大鉗5和拉力傳感器6和壓力變送器。所述液壓貓頭3為兩個，兩個液壓貓頭3分別通過液壓軟管7連通至液壓站I上，在液壓軟管7上設(shè)有電磁閥2，該電磁閥2為電磁液壓轉(zhuǎn)向閥，可以通過控制電磁閥2的轉(zhuǎn)向開合進而控制液壓貓頭3的動作。拉力傳感器6內(nèi)設(shè)有壓力變送器，拉力傳感器6將拉力信號變成液壓信號，通過液壓軟管和壓力變送器連接，壓力變送器將液壓信號變成電流信號，供控制器采集使用。
[0017]兩個液壓貓頭3分別通過鋼絲繩4連接至兩個B型液壓大鉗5上，兩個B型液壓大鉗5分別卡于需要安裝或拆卸的上、下兩根鉆桿上，卡在上部鉆桿的B型液壓大鉗5的鋼絲繩4上設(shè)有所述的拉力傳感器6，該拉力傳感器6通信連接于一個控制器8，該控制器8連接在一個交互操作設(shè)備9上，該交互控制設(shè)備9連接所述的電磁閥2。上述的交互控制設(shè)備9為一個觸摸屏。
[0018]在上卸扣過程為左右兩個液壓貓頭3分別通過鋼絲繩4連接兩個B型液壓大鉗5，兩個B型液壓大鉗5分別鉗住需要上卸扣的兩根鉆桿。兩個B型液壓大鉗5中一個固定住下面的鉆桿，保證在旋轉(zhuǎn)的時候下面鉆桿不跟隨上面鉆桿旋轉(zhuǎn)，這樣兩根鉆桿的絲扣才能夠分離或者旋近。
[0019]如圖2所示，作為交換控制設(shè)備9的觸摸屏上面設(shè)有多個虛擬按鍵，分別為上扣按鍵、卸扣按鍵、開始按鍵和停止按鍵。通過按鍵的觸摸來實現(xiàn)上扣操作和卸扣操作。
[0020]在本實用新型石油鉆機上用的井口上卸扣裝置中，所述控制器8中設(shè)有通過交互控制設(shè)備9輸入的預(yù)定扭矩值，該所述拉力傳感器6輸入至控制器8的為實時扭矩值，當實時扭矩值大于或等于所述的預(yù)定扭矩值時，所述的控制器8輸出指令停止所述的電磁閥2。
[0021]在使用本實用新型的井口上、卸扣裝置的過程中，如圖3和圖4所示，操作人員通過控制電磁閥，輸出液壓動力到液壓貓頭。液壓貓頭驅(qū)動鋼絲繩，鋼絲繩帶動B型液壓大鉗以鉆桿為中心轉(zhuǎn)動。在這個過程中操作人員一直觀察指示表，當達到上扣扭矩時候，關(guān)閉電磁閥，完成上扣。具體來說，操作人員根據(jù)鉆桿設(shè)計要求，先在作為交換控制設(shè)備9的觸摸屏中輸入預(yù)定的上扣扭矩值，再選擇上扣功能。點擊開始，由控制器8開始執(zhí)行上扣操作?？刂破?通過實時采集拉力傳感器6的拉力值，完成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，根據(jù)拉力值判斷當前的上扣狀態(tài)或卸扣的狀態(tài)。通過輸出點控制中間繼電器，進而控制電磁閥2，將液壓站I的動力輸入到液壓貓頭3中。當達到上扣扭矩時，控制器8自動切斷液壓動力，停止上扣工作。整個過程都由控制器8自主完成，能夠在第一時間斷開上扣工作，保證上扣扭矩，同時上扣過程中可以實現(xiàn)平穩(wěn)控制液壓動力，減少由于脈動發(fā)生危險的可能。
[0022]相比于上扣操作，卸扣操作相對簡單，控制器8實時比較當前拉力值和上一過程中的拉力值，當出現(xiàn)當前拉力值小于上一過程拉力值的時候，停止卸扣工作。在一次上卸扣沒有完成的情況下，控制器8會自動進入下一個操作流程，等待下一次上卸扣工作。直到滿足上卸扣結(jié)束條件，完成上卸扣工作。
[0023]本實用新型是在常規(guī)的液壓貓頭上扣工具中，添加中間繼電器、壓力變送器以及連接電纜，使用儀表控制器和觸摸屏，增加上卸扣控制程序和交互控制畫面就可以完成自動上卸扣工作。壓力變送器選用防爆壓力變送器，型號根據(jù)壓力控制范圍選定。增加的中間繼電器，配合控制器的輸出點，控制電磁換向閥，間接控制液壓貓頭的動力輸出。
【主權(quán)項】
1.一種石油鉆機上用的井口上卸扣裝置，其特征在于，該井口上卸扣裝置包括有液壓站、電磁閥、液壓貓頭、鋼絲繩、B型液壓大鉗、控制器、拉力傳感器和壓力變送器，所述液壓貓頭為兩個，兩個液壓貓頭分別通過液壓軟管連通至液壓站上，在液壓軟管上設(shè)有電磁閥，兩個液壓貓頭分別通過鋼絲繩連接至兩個B型液壓大鉗上，兩個B型液壓大鉗分別卡于需要安裝或拆卸的上、下兩根鉆桿上，卡在上部鉆桿的B型液壓大鉗的鋼絲繩上設(shè)有所述的拉力傳感器，該拉力傳感器上連接一個壓力變送器，壓力變送器將采集的信號輸送到一個控制器，該控制器輸出控制電磁閥，電磁閥連接有一個交互操作設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油鉆機上用的井口上卸扣裝置，其特征在于，所述的電磁閥為電磁液壓轉(zhuǎn)向閥，所述的交互控制設(shè)備為一個觸摸屏。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石油鉆機上用的井口上卸扣裝置，其特征在于，所述控制器中設(shè)有通過交互控制設(shè)備輸入的預(yù)定扭矩值，該所述拉力傳感器輸入至控制器的為實時扭矩值。
【專利摘要】本實用新型涉及一種石油鉆機上用的井口上卸扣裝置，該井口上卸扣裝置包括有液壓站、電磁閥、液壓貓頭、鋼絲繩、B型液壓大鉗和拉力傳感器，所述液壓貓頭為兩個，兩個液壓貓頭分別通過液壓軟管連通至液壓站上，在液壓軟管上設(shè)有電磁閥，兩個液壓貓頭分別通過鋼絲繩連接至兩個B型液壓大鉗上，兩個B型液壓大鉗分別卡于需要安裝或拆卸的上、下兩根鉆桿上，卡在上部鉆桿的B型液壓大鉗的鋼絲繩上設(shè)有所述的拉力傳感器，該拉力傳感器通信連接于一個控制器，該控制器連接在一個交互操作設(shè)備上，控制器通過中間繼電器連接電磁閥。本實用新型的井口上卸扣裝置能夠自動控制液壓大鉗的上扣扭矩，保證上扣質(zhì)量，操作簡單可靠，使用安全。
【IPC分類】E21B19-16
【公開號】CN204371154
【申請?zhí)枴緾N201420772352
【發(fā)明人】鄭德鵬
【申請人】中曼石油鉆井技術(shù)有限公司, 上海中曼石油裝備有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2014年12月10日