專利名稱：電控氣動自動送鉆裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鉆井裝置，適用于F－300－3DH型、F200－2DH型、大慶1－130型等多種油、氣田、地質(zhì)鉆機在鉆井過程中，替代司鉆人員操作剎把，進行自動送鉆鉆井的裝置。
蘭州石油化工機器廠與吳忠儀表廠聯(lián)合開發(fā)生產(chǎn)的《全氣動自動送鉆裝置》產(chǎn)品，公開了在鉆機上安裝自動送鉆鉆井裝置，不但可以大大減輕司鉆人員的勞動強度，而且還能夠保證井身質(zhì)量，延長鉆機壽命和提高機械鉆速的目的，它是在接受死蠅上的應(yīng)力變送器發(fā)來的信號后，能直接指出與大鉤懸重相對應(yīng)的氣壓值，通過管線送到控制箱內(nèi)的差壓變送器與人為給定的氣壓信號進行壓力比較的結(jié)構(gòu)，其不足之處一是該裝置全部采用氣動，沒有電控系統(tǒng)，則控制靈敏度差；二是利用“鋼絲繩”上的應(yīng)力變化，然后轉(zhuǎn)換成氣動訊號，通過管線進行控制帶來結(jié)構(gòu)復雜，生產(chǎn)成本高，送鉆不均勻，剎把不平穩(wěn)的情況；三是該裝置適用于鉆井深度在2000－8000米的鉆機上配套使用，限制了使用范圍；四是該自動送鉆裝置由于沒有防止溜鉆措施，在鉆井過程中，存在著容易產(chǎn)生溜鉆事故的問題等，給使用帶來推廣應(yīng)用困難。
本實用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，而提供的一種電控氣動自動送鉆裝置產(chǎn)品，適用于地質(zhì)勘探和石油開發(fā)鉆井在鉆進時，自動控制鉆壓的給進，以及有效地防止溜鉆事故，減輕司鉆人員采用人工操作剎把送鉆的勞動強度，達到優(yōu)質(zhì)、快速、安全鉆井。
本實用新型的目的可以通過如圖一所示的措施來達到，由懸重壓力信號發(fā)生器，包括W－350型懸重指重表和0－25kg／cm2電接點壓力表；信號控制器包括開關(guān)管BG1、BG2和兩級SG1555型集成塊組成振蕩器電路，以及整流電源和氣動執(zhí)行機構(gòu)構(gòu)成電控氣動自動送鉆裝置。
1、電控氣動自動送鉆過程是將原鉆機液壓指重表W－350型的懸重管與0－25kg／cm2電接點壓力表管連接，由電接點壓力表的上限(1)觸點作為控制點，當液壓P進入W－350型懸重管和0－25kg／cm2電接點壓力表時，其滑動指針(2)隨懸重量的增加而增向上限位置，一旦接觸到上限控制點時，便產(chǎn)生一個電信號輸入到信號控制器BG2的基極，則BG2導通，繼電器J1工作，開關(guān)j1接通，繼電器JT工作，開關(guān)jT接通，繼電器Jm工作，開關(guān)Jm接通，兩級SG1555集成塊組成的振蕩器，通過揚聲器LB2發(fā)出聲音。同時二位二通常開電磁閥2CLR 1/2 －1型(5)工作，即關(guān)閉P1的氣源，剎把在平衡拉力彈簧(11)的作用下被抬起來(向上)，氣缸(9)的氣經(jīng)過單向節(jié)流閥(8)、(7)，放氣閥(6)放氣，使?jié)L筒(10)轉(zhuǎn)動，滾筒上的絞繩便放長，把鉆桿送入井底鉆進，楊聲器LB2發(fā)出送鉆正常的工作信號。
當液壓P進入W－350型懸重量減小時，電接點壓力表0－25kg／cm2的指重表指針也隨著減小(一旦離開上限觸點)，開關(guān)管BG2截止，繼電器J1、JT、Jm均不工作，開關(guān)j1、jT、jm均不接通，二位二通常開電磁閥(5)的線包A不通電，此時，轉(zhuǎn)盤來氣P1的氣一路通過常開電磁閥(3)使轉(zhuǎn)盤(4)轉(zhuǎn)動，另一路經(jīng)過二通開關(guān)(1)，減壓閥(2)常開電磁閥(5)、節(jié)流閥(7)、換向閥(8)進入氣缸(9)推動剎把向下(平衡拉力彈簧被壓縮)，滾筒(10)停止轉(zhuǎn)動，此時只有轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動，鉆桿沒有送進。
隨著鉆機液壓P進入指重表和電接點壓力表，在規(guī)定懸重噸位上限控制點上變化時，通過上述途徑達到控制氣缸(9)，由P1進氣或通過放氣閥(6)放氣，控制剎把向下或向上，導致滾筒轉(zhuǎn)動或不轉(zhuǎn)動(轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動)，形成電控氣動自動送鉆裝置。
為了控制自動送鉆鉆井的速度，本裝置設(shè)置了放氣閥(6)，如果送鉆要求快，則放氣閥調(diào)大，相反則調(diào)小，適當調(diào)節(jié)放氣閥放氣的大小，可以達到均衡送鉆的效果。另外還設(shè)置了一個監(jiān)測表，即氣壓表(12)，用來觀察監(jiān)測進氣(降低)壓力的大小。
2、在鉆井過程中，當液壓P進入W－350型指重表和0－25kg／cm2電接點壓力表指針的懸重量減小到下限(3)控制點時，開關(guān)管BG1導通，繼電器J2工作，開關(guān)j2接通，繼電器Jn工作，即常開電磁閥(3)的繼電器B也工作，常開電磁閥(3)則關(guān)閉進入轉(zhuǎn)盤氣流P1的進氣，轉(zhuǎn)盤(4)停止轉(zhuǎn)動，此時氣流P1的氣通過本閥的另一閥門進入換向閥(8)、氣缸(9)，使剎把向下，滾筒停止轉(zhuǎn)動，防止發(fā)生溜鉆事故。
本裝置是用電子控制和氣動執(zhí)行機構(gòu)的原理，設(shè)計制造出自動送鉆鉆井裝置，改變了在鉆井過程中司鉆人員靠人工操作剎把送鉆勞動強度大，效率低，送鉆不均勻的問題，使用本裝置可以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。能夠在鉆井過程中有效地防止溜鉆事故，減少了鉆機的月?lián)p失費用；通過適當調(diào)節(jié)放氣閥的最佳位置，可使送鉆鉆速均勻平穩(wěn)，可提高機械鉆速，達到優(yōu)質(zhì)、快速、安全鉆井，特別是提高了井身質(zhì)量，防止產(chǎn)生鉆井斜度過大的問題；本裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，成本低，便宜推廣應(yīng)用的優(yōu)點。
圖一是電控氣動自動送鉆裝置的電、氣原理圖。
圖二是本裝置的信號控制部分外形結(jié)構(gòu)圖。
本實用新型的實施是一、安裝過程1.將轉(zhuǎn)盤(4)的氣管線接在常開電磁閥(3)的氣源接頭上；2.將氣剎缸(9)的氣管線接在換向閥(8)上，換向閥(8)的進氣端與(13)連接；3.把液壓P管線接在W－350型指重表油管線和0－25kg／cm2電接點壓力表上，並把上中下指針的三線連接在信號控制部分主機的上中下接點上。
二、操作使用當司鉆把鉆壓加足后，調(diào)節(jié)好0－25kg／cm2壓力表下限指針(3)，一般控制在三噸左右，再把上限指針(1)調(diào)到接近懸重指針(2)，打開氣源開關(guān)閥(1)，掛上剎把平衡拉力彈簧(11)，接通電源K1即可使用。
權(quán)利要求1.一種電控氣動自動送鉆裝置，由懸重信號發(fā)生器、信號控制器、整流電源和氣動執(zhí)行機構(gòu)組成，其特征是原鉆機液壓指重表的懸重管與電接點壓力表管連接，由電接點壓力表的上限接點控制，指針隨懸重量大小變化，當接觸上限或下限時便產(chǎn)生一個電信號，輸入到信號控制器，揚聲器LB2發(fā)出聲音和電磁閥氣動執(zhí)行機構(gòu)作用的控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是當電接點壓力表指針隨懸重量的增加，接觸到上限控制點時，便產(chǎn)生一電信號使BG2導通，繼電器J1工作，開關(guān)j1接通，繼電JT工作，開關(guān)jT接通，繼電器Jm工作，開關(guān)jm接通，通過電磁閥氣動執(zhí)行機構(gòu)使?jié)L筒(10)轉(zhuǎn)動，把鉆桿送入井底鉆進，揚聲器LB2發(fā)出送鉆正常的工作信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是當電接點壓力表指針隨懸重量減小時，信號控制器均不工作，由轉(zhuǎn)盤來氣P1的氣源一路通過常開電磁閥(3)，使轉(zhuǎn)盤(4)轉(zhuǎn)動，另一路經(jīng)過二通開關(guān)(1)、減壓閥(2)、常開電磁閥(5)、節(jié)流閥(7)、換向閥(8)進入氣缸(9)推動剎把向下，滾筒(10)停止轉(zhuǎn)動，鉆桿沒有送進的電磁閥氣動執(zhí)行機構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是調(diào)節(jié)放氣閥(6)放氣量的大小，達到均衡送鉆。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是在鉆井過程中，當電接點壓力表指針隨懸重量減小到下限控制點時，開關(guān)管BG1導通，繼電器J2工作，開關(guān)j2接通，繼電器Jn工作，通過電磁閥氣動執(zhí)行機構(gòu)，有效地防止發(fā)生溜鉆事故。
專利摘要一種電控氣動自動送鉆裝置，由懸重壓力信號發(fā)生器、信號發(fā)生器、整流電流和電磁閥氣動執(zhí)行機構(gòu)組成，適用于F320-3DH型、F200-2DH型、大慶1-130型等多種油、氣田、地質(zhì)鉆機在鉆井過程中，替代司鉆人員操作剎把，進行自動送鉆鉆井，以及有效地防止發(fā)生溜鉆，達到優(yōu)質(zhì)、快速、安全鉆井的目的，具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝使用方便，成本低，便宜推廣應(yīng)用的優(yōu)點。
文檔編號E21B7/20GK2048510SQ8821388
公開日1989年11月29日 申請日期1988年8月31日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月31日
發(fā)明者張側(cè)仁 申請人:華慧科技開發(fā)貿(mào)易公司