[实用新型]顶驱钻井控制优化装置

说明书

本实用新型公开一种顶驱钻井控制优化装置，包括：设于密闭的控制箱体内的数据采集设备、控制电路和数据输出设备；防爆装置设于控制箱体上，用于在控制箱体内满足防爆要求时发出允许运行的动作；数据采集设备用于采集顶驱钻井系统的现场测量参数并发送至控制电路；在检测到防爆装置发出允许运行的动作后通知控制电路运行；用户输入设备设于控制箱体上或控制箱体外，用于接收用户输入的操作信息，将操作信息发送至控制电路；控制电路用于根据现场测量参数和操作信息发出控制信号至数据输出设备；数据输出设备，用于将控制信号输出至相应的执行器。本实用新型可以提高钻井的效率和安全性。

技术领域

本实用新型涉及钻井技术领域，尤其涉及顶驱钻井控制优化装置。

背景技术

顶驱钻井系统是一种顶部驱动钻井系统，它可从井架上部空间直接旋转钻杆，沿专用导轨向下送进，完成钻杆旋转钻进，循环钻井液，接立柱，上卸扣和倒划眼等多种钻井操作，是基于钻井工艺技术要求的机电液一体化石油专用设备。顶驱钻井系统通常都配备有非常完善的顶驱控制系统，因此操作人员可以通过顶驱控制系统的操作台进行各项钻井操作，还可以监控顶驱钻井系统的运行状态，进而实现顶驱控制系统的操作功能，以及顶驱钻井系统参数显示和远程监控。

现有的顶驱控制系统，控制信号都是操作人员从顶驱控制系统的司钻控制房发出的，作业人员在司钻控制房内可以通过观察实时显示的悬重、钻压、钻速、泥浆返回流量、泥浆泵冲数、立管压力、转盘转速、转盘扭矩、游车高度等钻井参数，再根据作业要求、现场的实际情况和作业的经验，操作司钻控制房内的相应旋钮、按钮或开关，实现对顶驱钻井系统的合理控制和通讯。

但对于一些复杂地质条件下的复杂结构井、超深井、超大位移井、深水钻井和特殊工艺井，难免遇到一些非均质性、不确定性、非结构性的难题，此时钻井的效率和安全性很大程度上受到现场作业人员的经验、操作熟练程度及给出指令准确性的影响，对于一些特殊情况的井，甚至需要作业人员进行连续数个小时的复杂操作。由此可见，钻井过程中如果遇到上述情况，很容易出现操作不当引起工程事故，或者是钻进的效率过低，甚至出现无法完成钻井任务的情况。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种顶驱钻井控制优化装置，用以提高钻井的效率和安全性，该顶驱钻井控制优化装置包括：

设于一密闭的控制箱体内的数据采集设备、控制电路和数据输出设备；设于控制箱体上的防爆装置；设于控制箱体上、或控制箱体外的用户输入设备；数据采集设备、数据输出设备和用户输入设备分别与控制电路连接；防爆装置与数据采集设备连接；其中：

防爆装置用于在控制箱体内满足防爆要求时发出允许运行的动作；

数据采集设备用于采集顶驱钻井系统的现场测量参数，将现场测量参数发送至控制电路；在检测到防爆装置发出允许运行的动作后，通知控制电路运行；

用户输入设备用于接收用户输入的操作信息，将操作信息发送至控制电路；

控制电路用于根据现场测量参数和操作信息发出控制信号至数据输出设备；

数据输出设备，用于将控制信号输出至相应的执行器。

一个实施例中，防爆装置为正压防爆装置。

一个实施例中，正压防爆装置包括：减压阀、过滤器和微压开关；减压阀用于将保护气体减压至微正压；过滤器用于将经减压后的保护气体过滤后引入控制箱体；微压开关用于监测控制箱体内外压力，当内外压力差大于设定值时闭合；

数据采集设备用于在检测到微压开关的闭合动作后，通知控制电路运行。

一个实施例中，顶驱钻井控制优化装置还包括：

与控制电路连接的显示设备，设于控制箱体上、或控制箱体外，用于显示顶驱钻井控制优化装置运行过程中的相关信息；