CN210393547U - 一种井下管柱负荷显示和超限紧急制动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种井下管柱负荷显示和超限紧急制动装置，包括气源和气路紧急制动开关，电瓶的正极通过电缆依次与数字显示仪、声光报警器和电磁气阀的正极端子连接、电瓶的负极通过电缆依次与数字显示仪和电磁气阀的负极端子连接，形成闭合回路；拉力传感器通过传感器线缆与数字显示仪的信号输入端子连接，气源通过气管线D与电磁气阀的入口连接，电磁气阀的出口通过气管线E与气路紧急制动开关连接。本实用新型可以设置数字显示仪的负荷上限报警数值，在井下管柱的解卡过程中，一旦负荷超限，有声光报警示警，同时能对井下作业机进行制动。能够保障井下管柱起下施工的安全，具有很好的应用前景和良好的推广价值。

Description

一种井下管柱负荷显示和超限紧急制动装置

技术领域

本实用新型涉及石油工业井下作业管柱的超限报警装置，特别是一种井下管柱负荷显示和超限紧急制动装置。

背景技术

在油田井下作业施工过程中，通常使用油管将井下工具送至预定位置来完成某项工艺措施工序。由于井内套管、地层情况复杂多变，在下放和提升井内工具的过程中经常会有遇堵和卡钻的情况。为时刻了解井下工具在输送过程中是否遇堵或卡钻，井下作业施工现场普遍使用机械式指重表来指示井内工具的输送情况。但是指重表指示的是井内油管和工具的总重量，是通过总重量的变化，反应出井内工具是否遇堵和卡钻。油管在下放过程中，指重表的指数应随油管输送长度的增长而增大，如果指重表的指数突然减小则说明遇堵；油管在提升过程中，指重表的指数应随油管输送长度的缩短而减小，如果指重表的指数突然增大则说明卡钻。

目前使用机械式指重表指示井内情况，存在下述弊端：1、机械式指重表安装在井架位置，距离司钻人员还有2米多的距离，且井下作业机操作室的玻璃时常会被转动的钢丝绳甩上油污，造成视线不清，不便观察；2、机械式指重表的灵敏度差，经常出现指针不回零，或者低于零刻度线以下的现象，容易产生计量误差；3、机械式指重表的表盘最小刻度为2吨，不能精确指示吨位，还会因视觉偏差产生计量误差；4、井下管柱在解卡过程中，没有负荷超限保护装置，如果操作人员疏忽大意，提升管柱太快，会造成管柱拉伸应力过大，容易出现管柱断脱、井架崩塌的风险。

为提升井下施工作业的安全性，上述情况亟待改进。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种井下管柱负荷显示和超限紧急制动装置，能够解决井内管柱负荷指示不精确、井下管柱解卡负荷超限引发安全事故的问题，当上述情况发生时，能够显示和紧急制动，提高起下井下管柱作业施工的安全，为生产的正常运行提供保障。

为解决上述问题，本实用新型是这样实现的：

一种井下管柱负荷显示和超限紧急制动装置包括气源和气路紧急制动开关，电瓶的正极通过电缆依次与数字显示仪、声光报警器和电磁气阀的正极端子连接、电瓶的负极通过电缆依次与数字显示仪和电磁气阀的负极端子连接，形成闭合回路；拉力传感器通过传感器线缆与数字显示仪的信号输入端子连接，气源通过气管线D与电磁气阀的入口连接，电磁气阀的出口通过气管线E与气路紧急制动开关连接。

所述拉力传感器安装在绞车钢丝绳的死绳端与死绳固定器之间。

所述拉力传感器是S型拉力传感器。

所述电瓶是井下作业机自带的电瓶。

所述数字显示仪和声光报警器安装在井下作业机操作室中的司钻操作台上。

所述电磁气阀是常闭电磁阀。

本发明的有益效果是：本实用新型安装在井下作业机原有气路制动系统中气源和气路紧急制动开关之间，将数字显示仪和声光报警器与电磁气阀连接，形成闭合电路并结合拉力传感器传输的信息发出报警信号，通过电磁气阀触发气路制动系统、使其启动。本装置中的数字显示仪安装在井下作业机操作室中司钻操作台上，司钻能直观清晰的观察负荷变化。可以通过数字显示仪调整井下管柱的报警负荷上限，使得拉力传感器的计量更加精确。可以设置数字显示仪的负荷上限报警数值，在井下管柱的解卡过程中，一旦负荷超限，有声光报警示警，同时能对井下作业机进行制动。能够保障井下管柱起下施工的安全，具有很好的应用前景和良好的推广价值。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图详述本实用新型，并非限制本实用新型的保护范围。以下所述仅为本实用新型的较佳实施例，其他运用本实用新型的等效变化，均应属于本实用新型的保护范围。

参见图1，一种井下管柱负荷显示和超限紧急制动装置，包括气源9和气路紧急制动开关10，电瓶6的正极通过电缆依次与数字显示仪4、声光报警器7和电磁气阀8的正极端子连接、电瓶6的负极通过电缆依次与数字显示仪4和电磁气阀8的负极端子连接，形成闭合回路；拉力传感器2通过传感器线缆3与数字显示仪4的信号输入端子连接，气源9通过气管线D与电磁气阀8的入口连接，电磁气阀8的出口通过气管线E与气路紧急制动开关10连接。井下作业机原有的气路制动系统中装有气源9和气路紧急制动开关10，气源9通过气管线依次与电磁气阀8、气路紧急制动开关10和井下作业机刹车气缸11连接并通过刹车连杆12对绞车滚筒刹车毂13紧急制动，控制井下管柱的起下操作。

所述拉力传感器2安装在绞车钢丝绳1的死绳端与死绳固定器之间。

所述拉力传感器2是S型拉力传感器。

所述电瓶6是井下作业机自带的电瓶，方便实用，不增加配件。

所述数字显示仪4和声光报警器7安装在井下作业机操作室中的司钻操作台上，观察方便、视线好，不受外部环境的影响，可做到随时监控。

所述电磁气阀8是常闭电磁阀。

数字显示仪4设有报警设定键5，可以设定井下管柱负荷的报警额定值，数字显示仪4和声光报警器7均能够从市场购置。

本实用新型在井下作业机原有气路制动系统的气源9和气路紧急制动开关10之间加装了声光报警器7、数字显示仪4以及电磁气阀8，显示井内的负荷变化，对井内负荷过大报警并结合井下作业机原有气路制动系统中的气路和机械传动机构，实现实时、即时制动刹车的功能，有效避免了井下作业事故的发生。

拉力传感器2接收绞车钢丝绳1传递的拉力并由传感器信号线3与数字显示仪4连接，将拉力信号以数字形式显示在数字显示仪4的显示屏上指示，数字显示仪4可设置拉力上限参数，可使用报警设定键5进行调整。

数字显示仪4的一条电缆A与声光报警器7连接并通过电缆C与电磁气阀8连接，当井内管柱负荷超出设置的上限参数时，声光报警器7会通电启动示警。数字显示仪4的另一条电缆B与电磁气阀8连接。该电磁气阀8的开关为常闭开关，未通电时，气源9与电磁气阀8之间的气管线D以及电磁气阀8与气路紧急制动开关10之间的气管线E处于断开、无气状态。

当井内管柱负荷超出设置的上限参数时,电缆B通电，电磁两通气开关8内部的衔铁动作，导通气管线D与气管线E，气管线E导通气路紧急制动开关10并通过气管线F导通井下作业机刹车气缸11，井下作业机的气路制动系统启动，井下作业机刹车气缸11和刹车连杆12动作，实现对绞车滚筒刹车毂13的紧急制动，井内管柱无法继续提升或下放。

上面叙述的实施例仅仅为典型实施例，但本实用新型不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本实用新型的精神和启示下做出修改。本文所公开的方案可能存在很多变更、组合和修改，且都在本实用新型的范围内，因此，保护范围不仅限于上文的说明。

Claims (6)

1.一种井下管柱负荷显示和超限紧急制动装置，包括气源和气路紧急制动开关，其特征是，电瓶的正极通过电缆依次与数字显示仪、声光报警器和电磁气阀的正极端子连接、电瓶的负极通过电缆依次与数字显示仪和电磁气阀的负极端子连接，形成闭合回路；拉力传感器通过传感器线缆与数字显示仪的信号输入端子连接，气源通过气管线D与电磁气阀的入口连接，电磁气阀的出口通过气管线E与气路紧急制动开关连接。

2.如权利要求1所述的一种井下管柱负荷显示和超限紧急制动装置，其特征是，所述拉力传感器安装在绞车钢丝绳的死绳端与死绳固定器之间。

3.如权利要求1或2所述的一种井下管柱负荷显示和超限紧急制动装置，其特征是，所述拉力传感器是S型拉力传感器。

4.如权利要求1所述的一种井下管柱负荷显示和超限紧急制动装置，其特征是，所述电瓶是井下作业机自带的电瓶。

5.如权利要求1所述的一种井下管柱负荷显示和超限紧急制动装置，其特征是，所述数字显示仪和声光报警器安装在井下作业机操作室中的司钻操作台上。

6.如权利要求1所述的一种井下管柱负荷显示和超限紧急制动装置，其特征是，所述电磁气阀是常闭电磁阀。

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