專利名稱：電控氣動自動送鉆裝置的制作方法
技術領域：
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力變送器發(fā)來的信號后，能直接指出與大鉤懸重相對應的氣壓值，通過管線送到控制箱內的差壓變送器與人為給定的氣壓信號進行壓力比較的結構，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”上的應力變化，然后轉換成氣動訊號，通過管線進行控制帶來結構復雜，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，給使用帶來推廣應用困難。
本實用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術中的不足，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、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)行機構構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j1接通，繼電器JT工作，開關jT接通，繼電器Jm工作，開關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)，開關管BG2截止，繼電器J1、JT、Jm均不工作，開關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，轉盤來氣P1的氣一路通過常開電磁閥(3)使轉盤(4)轉動，另一路經(jīng)過二通開關(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)停止轉動，此時只有轉盤的轉動，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，導致滾筒轉動或不轉動(轉盤轉動)，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，本裝置設置了放氣閥(6)，如果送鉆要求快，則放氣閥調大，相反則調小，適當調節(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，開關管BG1導通，繼電器J2工作，開關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)則關閉進入轉盤氣流P1的進氣，轉盤(4)停止轉動，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)行機構的原理，設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、快速、安全鉆井，特別是提高了井身質量，防止產(chǎn)生鉆井斜度過大的問題；本裝置具有結構簡單，安裝方便，成本低，便宜推廣應用的優(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構圖。
本實用新型的實施是一、安裝過程1.將轉盤(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)調到接近懸重指針(2)，打開氣源開關閥(1)，掛上剎把平衡拉力彈簧(11)，接通電源K1即可使用。
權利要求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)行機構作用的控制裝置。
2.根據(jù)權利要求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j1接通，繼電JT工作，開關jT接通，繼電器Jm工作，開關jm接通，通過電磁閥氣動執(zhí)行機構使?jié)L筒(10)轉動，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，由轉盤來氣P1的氣源一路通過常開電磁閥(3)，使轉盤(4)轉動，另一路經(jīng)過二通開關(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)停止轉動，鉆桿沒有送進的電磁閥氣動執(zhí)行機構。
4.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征是調節(jié)放氣閥(6)放氣量的大小，達到均衡送鉆。
5.根據(jù)權利要求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，開關管BG1導通，繼電器J2工作，開關j2接通，繼電器Jn工作，通過電磁閥氣動執(zhí)行機構，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)行機構組成，適用于F320-3DH型、F200-2DH型、大慶1-130型等多種油、氣田、地質鉆機在鉆井過程中，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、快速、安全鉆井的目的，具有結構簡單，安裝使用方便，成本低，便宜推廣應用的優(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)先權日1988年8月31日
發(fā)明者張側仁 申請人:華慧科技開發(fā)貿易公司