[实用新型]一种自动化修井机司钻集成控制装置

说明书

本实用新型提供了一种自动化修井机司钻集成控制装置。所述装置中的集成控制器分别与工控机、司钻操作台和数据交换模块用数据线连接，同时数据交换模块用数据线分别与主电控机构、二层平台机械手、铁钻工机构和动力猫道机构相连接，主电控机构用数据线与触摸屏相连接，二层平台机械手用数据线与二层平台机械手触摸屏相连接。该控制装置中集成控制器作为系统控制核心，采集控制面板上的操作元件，经过计算向电控系统、各自动化工具发出控制命令，同时接受各子系统的实时工作状态反馈，并对这些子系统的实时状态进行分析，从而指导各子系统进行优化作业。

技术领域

本实用新型涉及到油田作业设备领域，特别涉及到一种自动化修井机的司钻集成控制装置。

背景技术

传统的修井机作业现场，在柴油机的轰鸣声中，工人们依靠体力进行着修井作业的每一个工况作业，地面管柱处理人员（2~3人）将管柱从管排架上移出，依靠小绞车通过猫道送至钻台；井口液压大钳操作者吃力的拉动大钳移向井口的管柱并进行着上扣和卸扣的工作；二层台上井架工冒着严寒或者酷暑，一呆就是几个小时；钻工不停的手工操作着吊卡和卡瓦的开合等等。诸如此类的工作劳动强度大、作业风险高、需要配置的人员相对较多。

在国家节能、减排、降噪、减员增效的号召下，引入动力猫道取代原地面管柱处理人员，引入铁钻工取代井口液压大钳操作人员；引入二层台机械手取代井架工；引入气动卡瓦和液压吊卡减少钻台钻工的作业强度。但是配置的工具越多，相对狭小的司钻房内布置越混乱，司钻操作时也变得手忙脚乱。

因此，修井机司钻集成控制系统是在普通修井机配备了电控系统及铁钻工、二层台排管机械手、动力猫道、液压吊卡、气动卡瓦等自动化工具后提出的先进控制理念。自动化工具和司钻集成控制系统在修井机作业领域的成功应用将解决工人劳动强度大、安全性低、作业地点分散、参与人员多、各流程配合不流畅等问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种司钻集成控制装置。将修井机作业中的多人、异地操作改成单司钻/双司钻司钻房内操作，实现减员增效基础上的管柱安全、高效的处理。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种自动化修井机司钻集成控制装置，包括：集成控制器、工控机、司钻操作台、数据交换模块、主电控机构、触摸屏、二层平台机械手、二层平台机械手触摸屏、铁钻工机构和动力猫道机构，所述装置中的集成控制器分别与工控机、司钻操作台和数据交换模块用数据线连接，同时数据交换模块用数据线分别与主电控机构、二层平台机械手、铁钻工机构和动力猫道机构相连接，主电控机构用数据线与触摸屏相连接，二层平台机械手用数据线与二层平台机械手触摸屏相连接。

与现有技术相比，本实用新型的积极效果为：

1、该控制装置中集成控制器作为系统控制核心，采集控制面板上的操作元件，经过计算向电控系统、各自动化工具（自动猫道、铁钻工、二层平台机械手、液压吊卡、气动卡瓦等）发出控制命令，同时接受各子系统的实时工作状态反馈，并对这些子系统的实时状态进行分析，从而指导各子系统进行优化作业；

2、该装置的工控机上通过二维动画的形式显示各子系统的实时作业过程，且工控机上可以设置修井机游车在二层平台区域的高度上下限，以及二层平台机械手触摸屏上设置机械手井口区域限制，完成游车与机械手的空间区域上的智能防碰和安全连锁；

3、该装置在工控机上也可以设置游车的高度下限，以及监视铁钻工伸出位置，完成铁钻工与游车在空间上的智能防碰；

4、该装置使用了采集气动卡瓦、液压吊卡的状态，与绞车、机械手等完成安全交接工作；

5、降低劳动强度：通过自动化工具的配置，工人再也不用手工搬运管柱，通过本地的控制面板操纵设备，由“手工化”升级为“机械化”；