[实用新型]钻杆动力大钳智能扭矩仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油钻井作业中应用设备，特别涉及钻杆扭矩仪。

背景技术

在石油钻井作业中，钻具上卸扣作业过程用于设置、控制、监控、记录各种钻具的上扣扭矩值是一个非常重要的工作环节，其目的是保护钻具丝扣，扭矩值过大会涨裂丝扣、或产生过大应力；扭矩值过小会造成连接强度不够等问题。

目前，人工控制扭矩值，人工监测、记录和调控扭矩，对操作人员的要求高，必须具备一定的经验和熟练程度才能胜任，自动化程度低，产生的故障率高；延长钻具的使用寿命，防止因钻具丝扣损坏而出现安全事故，提高控制扭矩的自动化程度是一项需要迫切解决的问题。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术的不足，根据本发明的一个方面，提供了钻杆动力大钳智能扭矩仪，包括扭矩值显示单元、扭矩值监控单元和扭矩卸荷单元。

扭矩值显示单元包括数显仪表、第一压力传感器、第二压力传感器和第一数据传输器，第一压力传感器、第二压力传感器和第一数据传输器分别与数显仪表相连接。

扭矩值监控单元包括后台计算机和第二数据传输器，第二数据传输器与后台计算机相连接，第一数据传输器和第二数据传输器之间进行数据信息的传输。

卸荷单元包括电磁溢流阀，数显仪表向电磁溢流阀发出卸荷指令，控制电磁溢流阀卸荷。

扭矩值显示单元将计算机中所设置的与钻具规格相对应的扭矩值进行储存，确定其钻具的规格的最佳扭矩值，第一压力传感器和第二压力传感器将钻具的扭矩值进行进行感应并将感应信号传输给数显仪表，当动力钳紧扣时输出扭矩值达到设定值时，第一压力传感器发出扭矩信号至数显仪表，数显仪表发出卸荷指令给电磁溢流阀，电磁溢流阀卸荷。

本发明的钻杆动力大钳扭矩仪，作为钻杆动力钳的附件，也是钻杆动力钳的一种辅助装置，用于设置相应钻具的上扣最佳扭矩值，并控制该钻具的上扣扭矩值；并对该设置扭矩输出过程进行远程监控，同时对钻具型号，作业时间，扭矩值等进行记录，便于查询。本扭矩仪明确了钻杆动力大钳的操作和后台监控等工作程序，确保钻井作业中钻具上扣的安全。

在一些实施例中，扭矩值显示单元安装于钻杆动力大钳上，扭矩值显示单元外部设有保护罩，第一压力传感器、第二压力传感器与数显仪表单向相连接，第一压力传感器和第二压力传感器将扭矩数据发送给数显仪表显示和储存。其有益效果是，钻杆动力大钳上扣时，采用高档旋扣时，第二压力传感器发出信号给数显仪表，确认当前为高档旋扣；电磁溢流阀不允许卸荷；切换成抵挡紧扣时，第二压力传感器无传输信号，确认为当前为低档紧扣；当达到设定的扭矩时，第一压力传感器发出扭矩信号给数显仪表，数显仪表项电磁溢流阀发出卸荷指令。

在一些实施例中，显仪表与第一数据传输器通过数据线相连接，第一数据传输器与数显仪表之间通过数据线相互传输数据。

在一些实施例中，后台计算机与第二数据传输器通过数据线相连接。

第一数据传输器和第二数据传输器进行数据发射和传输，用于实现后台计算机和数显仪表之间数据的传输，便于对扭矩值得监测。

在一些实施例中，电磁溢流阀与数显仪表有线连接。便于数显仪表及时的将卸荷指令传输给电磁溢流阀，进行卸荷操作。

综上所述扭矩仪，数显仪表、第一传感器和第二传感器，安装于钻杆动力钳上，第一数据传输器安装于数显仪表上，数显仪表显示、存储、接收和发送数据，并控制电磁溢流阀卸荷；后台计算机、第二数据传输器放置于偏房或司钻房内；下载设置数据和接收数据，并实时监控；电磁溢流阀安装于液压站上或直接代替钻杆动力钳上扣溢流阀，与数显仪表有线连接。

钻杆动力大钳智能扭矩仪调控扭矩的方法，调控扭矩的方法采用如下步骤：

步骤S1：设置参数：在后台计算机上核对并设置所用钻具的扭矩值，并通过第二数据传输器将扭矩数据传输到数显仪表内；

数显仪表通过第一数据传输器接收上述数据，进行设置选择并确认当前对应钻具规格；

步骤S2：扭矩控制：钻具上扣时，采用高档旋扣时，第二压力传感器发出信号，确认当前为高档旋扣，电磁溢流阀不进行卸荷；

切换至低档紧扣时，第二压力传感器无输出信号，确认当前为低档紧扣，当达到设定扭矩时，第一压力传感器发出扭矩信号，数显仪表向电磁溢流阀发出卸荷指令，电磁溢流阀卸荷；

步骤S3：数显仪表显示并记录当前钻具的扭矩最大值，并同时显示并记录扭矩曲线；

步骤S4：数显仪表实时将扭矩数值及扭矩曲线无线上传至后台计算机，后台计算机对扭矩进行实时监控，保存数据便于查找和分析。