CN201386518Y - 连续油管作业机防碰装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种连续油管作业机防碰装置，属于油田钻采设备的附件装置领域。它由电源适配器、防碰传感器、旋转编码器及控制主机构成。旋转编码器压靠在连续油管上，输出端通过电缆与控制主机连接；防碰传感器安装在井口防喷器上端，电源适配器通过电缆与防碰传感器检测电路、旋转编码器及控制主机连接。该防碰装置通过旋转编码器和防碰传感器检测到连续油管的深度与到达井口位置，通过控制主机的综合分析后，在井下工具快到达井口时适时输出强制减速控制信号，以防止速度过快反应不及时而将连续油管直接拉出密封井口，解决了以往完全依赖司钻工人为反应的操作模式，常出现将连续油管直接拉出密封井口的问题，适应于各种连续油管作业机的防碰。

Description

连续油管作业机防碰装置

技术领域：

本实用新型涉及一种连续油管作业机防碰装置，属于油田钻采设备的附件装置领域。

背景技术：

在钻、修井作业中，不论白天黑夜，天气好坏都不能间断作业，由于司钻操作疲劳和环境因素，传统钻、修设备很容易发生游车碰天车和砸钻台的事件，而连续油管作业机则会发生在未关闭井口防喷器和撤销高压状态时将油管直接拉出密封井口的事件。由于连续油管作业机工作时密封的井口具有高温(高温高达近400℃)高压(高压高达100mPa)，所以直接将油管拉出密封井口的事件所导致的严重后果可想而知。为了保证连续油管作业机在钻、修井时的安全，防止发生直接将油管拉出密封井口，国内外产品一般采用将连续油管端头使用其它颜色，当连续油管上提时，一旦连续油管改变颜色，则表示井下工具将要提出井口，但采用这种形式即使司钻全神贯注，仍有可能发生直接将油管拉出密封井口的事故。

发明内容：

本实用新型的目的在于：提供一种通过安装旋转编码器和防碰传感器，从而检测到连续油管的深度与到达井口的位置，通过控制主机的综合分析计算后，在井下工具快到达井口时适时输出强制减速控制信号，防止速度过快反应不及时，在井下工具上提到达井口位置时输出报警信号和刹车控制信号，从而避免发生直接将油管拉出密封井口事故的连续油管作业机防碰装置。

本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的：

一种连续油管作业机防碰装置，它由电源适配器、防碰传感器、防碰传感器检测电路、旋转编码器及控制主机构成，其特征在于：所述的旋转编码器压靠在连续油管上，其输出端通过电缆与控制主机连接；所述的防碰传感器安装在井口防喷器上端，防碰传感器检测电路通过电缆与控制主机连接，电源适配器通过电缆与防碰传感器、旋转编码器及控制主机连接。

所述的防碰传感器由井口装置、靠轮、靠轮支架、限位凸台、探竿、弹簧、信号源、堵头、散热连接器、检测头和传输电缆组成，井口装置为一四通管结构，竖直通管内可通过连续油管，水平通管内对称安装有靠轮支架和靠轮，靠轮支架的另一侧装有限位凸台和探竿，探竿上装有弹簧，水平通管端部装有堵头，堵头的端部装有检测头、散热连接器和传输电缆。

本实用新型的优点在于：

该连续油管作业机防碰装置的所有检测、控制为全自动处理，改变了以往完全依赖司钻人为反应的操作模式，杜绝了即使司钻全神贯注仍会将连续油管直接拉出密封井口的事故发生，使连续油管作业机作业更安全，并且极大地减少了司钻工作时的工作压力。

附图说明：

图1为连续油管作业机防碰装置的原理图；

图2为连续油管作业机防碰装置的防碰传感器结构原理图；

图3为连续油管作业机防碰装置的防碰传感器检测电路原理图。

图中：1、电源适配器，2、防碰传感器，3、防碰传感器检测电路，4、旋转编码器，5、控制主机，6、井口装置，7、靠轮，8、靠轮支架，9、限位凸台，10、探竿，11、弹簧，12、信号源，13、堵头，14、散热连接器，15、检测头，16、传输电缆，17、连续油管。

具体实施方式：

该连续油管作业机防碰装置由电源适配器1、防碰传感器2、防碰传感器检测电路3、旋转编码器4及控制主机5构成。旋转编码器4压靠在连续油管17上，其输出端通过电缆与控制主机5连接，将连续油管17的移动状态通过正交方波信号传送给控制主机5，由控制主机5计算连续油管17的移动方向、移动速度及油管深度，并根据安全设置输出减速控制信号(参见附图1-2)；

所述的防碰传感器2由井口装置6、靠轮7、靠轮支架8、限位凸台9、探竿10、弹簧11、信号源12、堵头13、散热连接器14、检测头15和传输电缆16组成。井口装置6为一四通管结构，四通管的竖直通管内可通过连续油管17，水平通管内对称装有靠轮支架8和靠轮7，靠轮支架8的另一侧装有限位凸台9和探竿10，探竿10上装有弹簧11，探竿10的顶部装有信号源12，水平通管端部装有堵头13，堵头13的端部装有检测头15、散热连接器14和传输电缆16。

防碰传感器2安装在井口防喷器上端，当连续油管17进出井口时，必须通过防碰传感器2，由其感知连续油管17到达井口位置的状态，防碰传感器检测电路3通过电缆与控制主机5连接。防碰传感器2可将连续油管17和井下工具的直径变化通过探竿10和弹簧11转变为位移变化，然后由信号源12和检测头15将位移变化转换为电信号，传送给防碰传感器检测电路3。防碰传感器检测电路3是将防碰传感器2传送来的微弱电信号转换为4-20mA电信号，以便于传送给控制主机5。防碰传感器检测电路3的工作原理参见附图3，其中，A1321为防碰传感器2的检测头15，MAX4194将A1321输出的微弱电信号进行放大，XTR115将MAX4194放大后的电信号转换为4-20mA电信号，以便于远传给控制主机5，由控制主机5根据根据连续油管17的移动方向与连续油管17的到位状态，输出报警信号及刹车控制信号。

电源适配器1通过电缆与防碰传感器2、旋转编码器4及控制主机5连接，电源适配器1用于为整个系统提供电源。

控制主机5为工控机或单片机组成的处理终端。其一，控制主机5根据旋转编码器4传送来的连续油管17的移动信号和防碰传感器检测电路3传送来的连续油管17通过防碰传感器2的状态，进行分析计算出连续油管17移动的方向、速度、深度、到达井口位置的状态，然后根据分析计算结果以及安全设置适时输出报警信号、强制减速信号、刹车控制信号。其二控制主机5也是人机对话接口。

Claims (2)

1、一种连续油管作业机防碰装置，它由电源适配器(1)、防碰传感器(2)、防碰传感器检测电路(3)、旋转编码器(4)及控制主机(5)构成，其特征在于：所述的旋转编码器(4)压靠在连续油管(17)上，其输出端通过电缆与控制主机(5)连接；所述的防碰传感器(2)安装在井口防喷器上端，防碰传感器检测电路(3)通过电缆与控制主机(5)连接，电源适配器(1)通过电缆与防碰传感器(2)、旋转编码器(4)及控制主机(5)连接。

2、根据权利要求1所述的连续油管作业机防碰系统装置，其特征在于：所述的防碰传感器(2)由井口装置(6)、靠轮(7)、靠轮支架(8)、限位凸台(9)、探竿(10)、弹簧(11)、信号源(12)、堵头(13)、散热连接器(14)、检测头(15)和传输电缆(16)组成，井口装置(6)为一四通管结构，竖直通管内可通过连续油管(17)，水平通管内对称安装有靠轮支架(8)和靠轮(7)，靠轮支架(8)的另一侧装有限位凸台(9)和探竿(10)，探竿(10)上装有弹簧(11)，水平通管端部装有堵头(13)，堵头(13)的端部装有检测头(15)、散热连接器(14)和传输电缆(16)。

Images