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[发明专利]钻井泥浆泵泵压防护控制方法-CN202210378514.5在审
发明人：赵刚;孙志刚;夏玉龙;吕捷;张英栋;秦志刚;徐杰 -专利权人： 濮阳市百福瑞德石油科技有限公司
申请日： 2022-04-12 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： E21B21/08 文献下载
摘要：本发明涉及石油钻井工程安全控制技术。一种钻井泥浆泵泵压防护控制方法，包括对电动钻井泥浆泵泵压防护控制和对机械钻井泥浆泵泵压防护控制两种防护控制方法。在电动钻井泵中，系统实时对钻井压力和设定保护值P1、泄压开阀值P2进行比较，且P1P2，对泵冲手轮给定信号|V1|和设定泵冲基准信号|V0|实时进行比较，当判断泵压异常时，根据程序设定执行降速‑停泵‑泄压保护。在机械钻井泵中，系统实时对钻井压力、设定保护值P1和泄压开阀值P2进行比较，对泵冲信号R和泵冲基准值R1进行比较，当判断泵压异常时，根据程序设定执行降速‑停泵‑泄压保护。本发明采用降速‑停泵‑泄压的控制防护方式，既实现了泵压安全防护，又可以有效防止钻井井下事故的发生。
钻井泥浆泵防护控制方法

[发明专利]钻井泵泵压防护系统-CN202310817595.9在审
发明人：赵刚;张志涛;孙志刚;夏玉龙;张英栋 -专利权人： 濮阳市百福瑞德石油科技有限公司
申请日： 2023-07-05 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： E21B21/10 文献下载
摘要：一种钻井泵泵压防护系统，包括信号采集单元以及控制单元，由高压阀、低压回流阀和三通管构成泵压防护闸门组，三通管进水口的一端与钻井泵出水口相连，另外两端一端连接高压阀，一端连接低压回流阀，所述高压阀采用电动阀或气动阀，低压回流阀采用气动阀，所述电动阀的开关控制继电器或气动阀的开关控制电磁阀受控连接于控制单元；电动阀或气动阀的限位开关输出信号连接控制单元；信号采集单元采用压力传感器安装在高压阀或钻井泵的出水管线上，压力传感器输出信号连接控制单元；所述控制单元实时监测高压阀或钻井泵的出水管线上的泥浆压力，控制高压阀和低压回流阀打开或关闭，采用泵压防护电磁阀或泵压防护继电器对钻井泵进行介入式泵压防护控制。
钻井泵防护系统

[发明专利]防泥浆堵塞的液位传感器测量管及液位传感器-CN201710544504.3有效
发明人：赵刚;于春;陈晨;曹冬冬;夏玉龙;张英栋 -专利权人： 濮阳市百福瑞德石油科技有限公司
申请日： 2017-07-10 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G01F23/292 文献下载
摘要：本发明涉及一种防泥浆堵塞的液位传感器测量管及液位传感器。一种防泥浆堵塞的液位传感器测量管，包括测量管管体，在所述测量管管体上端部设有或与测量管管体匹配设有与传感器检测头相匹配的连接结构件，在测量管管体内或者与测量管管体配合设有刮泥浆装置，刮泥浆装置包括驱动机构以及刮泥机构，驱动机构与刮泥机构传动连接，刮泥机构设置于测量管管体内并与测量管管体的内径相匹配。一种防雾激光液位传感器，包括检测头和测量管，测量管采用所述防泥浆堵塞的液位传感器测量管。测量管配合液位传感器使用时，压缩气体通过驱动机构带动测量管内的刮泥机构旋转或做上、下往复运动，从而清除测量管内壁上附着的泥浆，防止激光测量通道被堵塞。
泥浆堵塞传感器测量

[发明专利]可防止误报警的溢流和井漏监测方法及系统-CN202310516692.4在审
发明人：赵刚;孙志刚;夏玉龙;张英栋 -专利权人： 濮阳市百福瑞德石油科技有限公司
申请日： 2023-05-09 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： E21B47/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种可防止误报警的溢流和井漏监测方法及系统。一种可防止误报警的溢流和井漏监测方法，实时监测钻井泥浆自井筒至回流槽返回流入的循环罐的罐内泥浆体积、连接钻井泵进水管线的泥浆流出的循环罐的罐内泥浆体积以及其它参与泥浆循环的循环罐的罐内泥浆体积，计算循环罐总体积增减量ΔV；实时监测泥浆流入罐和泥浆流出罐罐内泥浆体积的变化率S1和S2并计算S2‑S1的差值，以此差值的大小并结合ΔV判断是否有溢流或井漏发生。利用泥浆循环时在各循环罐流入次序不同的特点，实时监测循环罐泥浆体积的变化率，通过计算比较变化率的差值判断钻井泵是否处于启停时刻，进而避免由于启停钻井泵造成的液位波动导致的误判，提高溢流或井漏报警的准确率。
可防止报警溢流监测方法系统

[发明专利]利用大钩载重位移时点差异法计算钻杆长度、起下立柱排代量的方法及溢流监测系统-CN202310003395.X在审
发明人：赵刚;孙志刚;夏玉龙;张英栋 -专利权人： 濮阳市百福瑞德石油科技有限公司
申请日： 2023-01-03 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： E21B47/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种利用大钩载重位移时点差异法计算钻杆长度、起下立柱排代量的方法及溢流监测系统。利用大钩载重位移时点差异法计算钻杆长度、起下立柱排代量的方法，其过程如下：实时监测游车高度H、大钩悬重W；根据获得的大钩悬重信号W实时计算单位时间内大钩悬重的差值Wt‑Wt‑1：记录起下钻开始和起下钻结束时的游车高度值：当且仅当Wt‑Wt‑1＞w时，起下钻开始，控制器记录游车高度H=H0；当且仅当Wt‑Wt‑1‑w时，起下钻结束，控制器记录游车高度H=H1；利用位移时点差异计算立柱长度和排代量：立柱的长度L=H1‑H0；如果L值＞0，代表是起钻作业；如果L值0，代表是下钻作业；计算排代量：一种型号的钻杆其单位长度的排代量为d，则一个立柱的排代量D=｜L｜d=｜H1‑H0｜d。
利用载重位移时点差异计算钻杆长度立柱排代量方法溢流监测系统

[发明专利]石油钻井工程钻井泵启动过程中防止憋泵的方法-CN202211185913.6在审
发明人：赵刚;朱礼军;何小兵;姚远;刘星辰;苗晓丽;孙志刚;夏玉龙;张英栋 -专利权人： 濮阳市百福瑞德石油科技有限公司
申请日： 2022-09-27 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： F04B49/02 文献下载
摘要：本发明涉及石油钻井工程钻井泵启动过程中防止憋泵的方法。通过控制器在判断到可能有憋泵的情况发生时，停止启动钻井泵，其过程如下：1）实时采集钻井泵的转速R；2）实时采集高压管线内的泥浆流速S或压力LP；3）设置钻井泵正常启动时，钻井泵的运转速度为r时，高压管线内的泥浆流速为s或压力lp；（1）如果R≥r且S≥s或LP≥lp，则判断钻井泵的高压阀处于开启状态，不会有憋死泵的情况发生；（2）如果R≥r且S＜s或LP＜lp，则判断钻井泵的高压阀处于关闭状态，预测会有憋死泵的情况发生，停止启动钻井泵。本发明实现过程简单，反应速度快，可以有效防止钻井泵误操作，及时准确的实现泵压安全防护，防止和避免憋死泵事故发生。
石油钻井工程钻井泵启动过程防止方法

[发明专利]石油钻井工程中判断钻井泵憋泵的方法及其泵压防护系统-CN202211126213.X在审
发明人：赵刚;孙志刚;夏玉龙;张英栋 -专利权人： 濮阳市百福瑞德石油科技有限公司
申请日： 2022-09-16 - 公布日： 2022-12-06 - 主分类号： E21B47/00 文献下载
摘要：本发明涉及石油钻井工程中判断钻井泵憋泵的方法及其泵压防护系统。所述的石油钻井工程中判断钻井泵憋泵的方法，设置钻井泵正常启动时出水口泥浆压力的上升速度、变化率或正常启动状态下钻井泵出水口当前时刻泥浆压力与上一时刻泥浆压力的比值；钻井泵启动时，实时采集钻井泵出水口的泥浆压力，实时计算钻井泵出水口泥浆压力的上升速度、变化率或正常启动状态下钻井泵出水口当前时刻泥浆压力与上一时刻泥浆压力的比值，并与正常启动状态下钻井泵出水口泥浆压力的该设定值相比较，判断钻井泵的高压阀是否处于开启状态，以确保泥浆泵启动时不会误操作，不会有憋泵的情况发生，确保石油钻井生产安全。
石油钻井工程判断钻井泵方法及其防护系统

[实用新型]一种石油钻井电磁刹车防失速控制装置-CN202123140235.5有效
发明人：赵刚;孙志刚;夏玉龙;张英栋;徐杰 -专利权人： 濮阳市百福瑞德石油科技有限公司
申请日： 2021-12-14 - 公布日： 2022-06-17 - 主分类号： E21B44/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种石油钻井工程安全防护装置，尤其涉及一种石油钻井电磁刹车防失速控制装置，包括信号采集单元、PLC控制单元以及执行单元；信号采集单元包括绞车/大钩位置传感器、电流变送器和电压变送器；所述绞车/大钩位置传感器输出信号和电流变送器输出信号到AD模块均传输到PLC控制单元；所述电压变送器输出信号经A/D模块传输到PLC控制单元；所述PLC控制单元输出连接执行单元。利用绞车传感器监测游车下行速度，同时利用电流变送器监测电磁刹车刹车本体输入电流换为模拟信号，电压变送器监测电磁刹车刹车本体输入电压为模拟信号，以此来综合判断游车运行速度是否在可控范围内，继而通过自动控制系统防止由于误操作或意外因素造成游车失速。
一种石油钻井电磁刹车失速控制装置

[发明专利]一种防止顶驱吊环前倾碰撞猴台或后倾碰撞顶驱导轨的监控方法-CN202011167652.6在审
发明人：赵刚;赵润琦;司向丽;朱礼军;边勇;付祥永;洪庆军;夏玉龙;孙志刚 -专利权人： 濮阳市百福瑞德石油科技有限公司
申请日： 2020-10-28 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： B66C13/16 文献下载
摘要：一种防止顶驱吊环前倾碰撞猴台或后倾碰撞顶驱导轨的监控方法，首先确定顶驱吊环前倾可能碰撞猴台或后倾可能碰撞顶驱导轨的预警区间与危险区间，设定顶驱吊环从初始角度至前倾或后倾一次可能碰撞猴台或的顶驱导轨临界度角；根据采集的大钩位置信号，计算顶驱吊环相对于井架猴台所处的区间位置与位移速度；根据采集的顶驱吊环悬浮信号和采集的顶驱吊环前倾或后倾信号频次以及信号持续时间，计算顶驱吊环的前倾或后倾时间；将获得的顶驱吊环的前倾或后倾时间与设定的防碰时间相比较，以此判断顶驱吊环的前倾或后倾角度是否在安全可控范围内，如果顶驱吊环的前倾或后倾时间超出了设定的防碰时间，则发出报警并通过执行机构锁定游车或发出强制信号迫使吊环悬浮回归。
一种防止吊环前倾碰撞导轨监控方法

[实用新型]一种石油钻井电磁刹车监控系统-CN202123140287.2有效
发明人：赵刚;孙志刚;夏玉龙;张英栋;徐杰 -专利权人： 濮阳市百福瑞德石油科技有限公司
申请日： 2021-12-14 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： F16D66/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种石油钻井工程安全防护监控装置。一种石油钻井电磁刹车监控系统，包括信号采集单元、PLC控制单元以及报警器。本实用新型利用所述信号采集单元包括的司钻开关输入和输出电压传感器、可控硅整流装置输入和输出电压传感器或/和可控硅整流装置的输出电流检测传感器以及刹车本体的输入电流检测传感器，分别或同时检测司钻开关、可控硅整流装置和刹车本体的工作状态。在水冷却时，利用进水或出水温度变送器以及进水流量变送器检测冷却水温度和流量，风冷却时，利用风速、压力变送器检测风机风速、压力信号并传递信号至PLC控制单元，所述PLC控制单元输出连接报警器。使电磁刹车作业安全大大增强，经济适用，且安全可靠。
一种石油钻井电磁刹车监控系统

[实用新型]石油钻井二层台紧急制动安全防护装置-CN202122985028.3有效
发明人：赵刚;孙志刚;夏玉龙;张英栋;徐杰 -专利权人： 濮阳市百福瑞德石油科技有限公司
申请日： 2021-11-25 - 公布日： 2022-04-19 - 主分类号： F16D67/04 文献下载
摘要：一种石油钻井二层台紧急制动安全防护装置，和游车防护执行机构、前倾防护执行机构以及后倾执行机构其中之一或其中任意两者的组合或三种联锁，在钻机井架的猴台护栏设置紧急制动按钮SBE并和相应的控制继电器连接，所述控制继电器包括游车防护执行机构的刹车控制电磁阀KA1或/和接入前倾防护执行机构的前倾控制继电器KA2或/和接入后倾执行机构的后倾控制继电器KA3，所述刹车控制电磁阀KA1或/和前倾控制继电器KA2或/和后倾控制继电器KA3接入其防护执行机构控制电路或气路中。本实用新型给二层台作业人员提供了主动安全防护的可能性，二层台操作人员在发现危险或事故苗头时，可以采取紧急制动控制措施，以避免事故的发生，确保人员和设备安全。
石油钻井二层台紧急制动安全防护装置

[发明专利]一种防止钻井泵憋泵的预测判断方法及其泵压防护系统-CN202010364014.7有效
发明人：赵刚;于春;夏玉龙;孙志刚;张英栋;徐杰;吕捷 -专利权人： 濮阳市百福瑞德石油科技有限公司
申请日： 2020-04-30 - 公布日： 2022-03-18 - 主分类号： F04B51/00 文献下载
摘要：本发明涉及石油钻井工程安全控制技术。一种石油钻井工程中防止钻井泵憋泵的预测判断方法，在钻井泵启动时，采用传感器及控制器实时检测立管内的泥浆压力LP以及钻井泵出水口的泥浆压力BP，控制器根据获得的钻井泵出水口的泥浆压力BP实时计算BP的上升速率S1：根据获得的立管内的压力LP实时计算LP的上升速率S2：然后实时计算S1‑S2的差值，以此差值的大小判断是否有憋死泵的情况发生。一种石油钻井工程防止钻井泵误操作的泵压防护系统，包括控制器以及执行机构，所述控制器输入端与立管压力传感器、泵压检测传感器输出信号连接，控制器控制输出端连接执行机构，在判断出有憋死泵的可能情况发生时，切断钻井泵的控制气路或电路使其不能启动。
一种防止钻井泵预测判断方法及其防护系统

[实用新型]一种液体密度检测传感器及液体密度在线监测装置-CN202122089418.2有效
发明人：赵刚;夏玉龙;孙志刚;张英栋 -专利权人： 濮阳市百福瑞德石油科技有限公司
申请日： 2021-08-31 - 公布日： 2022-03-04 - 主分类号： G01N9/12 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种液体密度检测传感器及液体密度在线监测装置。一种液体密度检测传感器，包括测量管和浮体，所述浮体采用中空圆环柱体结构匹配设置于所述测量管内，采用两个激光测距传感器或包括两个激光测距模组的激光传感器安装在测量管顶部，其中一个激光测距传感器或激光测距模组的激光发射源对应圆环柱体结构浮体的顶部端面，另一个激光测距传感器或激光测距模组的激激光发射源对应圆环柱体结构浮体中部通孔。所述液体密度在线监测装置含有信号采集单元、信号处理单元以及显示单元和报警单元，所述信号采集单元采用所述的液体密度检测传感器，所述液体密度检测传感器固定于缓冲罐内，液体密度检测传感器输出信号接入信号处理单元。
一种液体密度检测传感器在线监测装置

[发明专利]石油钻井工程钻井泵憋泵的监测判断方法及其泵压防护系统-CN201810732053.0有效
发明人：赵刚;于春;夏玉龙;张英栋 -专利权人： 濮阳市百福瑞德石油科技有限公司
申请日： 2018-07-05 - 公布日： 2022-02-08 - 主分类号： F04B51/00 文献下载
摘要：本发明涉及石油钻井工程安全控制技术。一种石油钻井工程钻井泵憋泵的监测判断方法，在钻井泵出水口安装压力传感器，检测高压阀上游管线内的泥浆压力P1；使用压力传感器检测高压阀下游管线内的泥浆压力P2；根据正常工况下高压阀上、下游管线内泥浆压力差的平均值,设定判断常数N；钻井泵启动时，实时比较高压阀上游管线内的泥浆压力P1和高压阀下游管线内的泥浆压力P2，如果P1‑P2≤N,则判断高压阀处于开启状态，钻井泵可正常运行；如果P1‑P2＞N，则判断高压阀处于关闭状态，钻井泵有憋泵的情况发生。一种石油钻井工程防止钻井泵憋泵的泵压防护系统，采用所述的监测判断方法识别钻井泵憋泵的情况发生，进而通过钻井泵泵压防护系统进行停泵泄压。
石油钻井工程钻井泵监测判断方法及其防护系统

[实用新型]一种石油钻机顶驱防撞二层台控制装置-CN202023036141.9有效
发明人：赵刚;赵长亮;苗晓丽;史园园;杨玉娟 -专利权人： 濮阳市百福瑞德石油科技有限公司
申请日： 2020-12-14 - 公布日： 2021-11-30 - 主分类号： B66C15/06 文献下载
摘要：一种石油钻机顶驱防撞二层台控制装置，包括信号采集单元、PLC控制单元以及防护执行单元；所述信号采集单元包括绞车传感器或大钩位置传感器以及顶驱吊环碰撞二层台时的应激信号检测机构，所述绞车传感器或大钩位置传感器输出信号接入PLC控制单元的一路输入端，所述应激信号检测机构采用销轴式压力传感器，所述销轴式压力传感器的输出信号也接入PLC控制单元的一路输入端；所述PLC控制单元输出控制信号连接防护执行单元。PLC控制单元利用绞车传感器或大钩位置传感器监测游车上/下行高度，同时利用销轴式压力传感器采集顶驱吊环与猴台发生碰撞时产生的应激信号，继而通过防护执行单元及时锁定游车，防止重大事故发生。
一种石油钻机顶驱防撞二层台控制装置

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