[发明专利]一种油井套管钳扭矩监测自动控制系统

摘要

本发明涉及一种油井套管钳扭矩监测自动控制系统，包括油井套管钳扭矩仪主机、传感器和结构件，所述油井套管钳扭矩仪主机由工控机和从机构成，工控机作为上位机与作为下位机的从机通信连接；现场数据实时采集和显示、数据处理、报表打印于一体、自动存储上扣参数；在同一坐标上同时显示扭力、圈数的时间变化曲线，使施工工况更加直观；使旋合扭矩值恰到好处；根据输入工作参数自动显示井型，提示套管下深位置；设计有手动、自动切换装置提高系统可靠性并适应工人操作习惯；使用一体化箱式车为平台解决现场安装拆卸烦琐搬运不便等问题；系统选用了较高的硬件配置，确保了系统检测控制功能的实现，并为将来功能的拓展预留了空间，携带方便，操作灵活。

主权项

一种油井套管钳扭矩监测自动控制系统，包括油井套管钳扭矩仪主机、传感器和结构件，其特征在于，所述油井套管钳扭矩仪主机由工控机和从机构成，工控机作为上位机，通过RS232通信接口或RS232/485转换电路接口与作为下位机的从机通信连接；从机电路模块由C8051单片机分别连接A/D转换电路、光电耦合电路和继电器构成；通过A/D转换电路的输入端连接压力变送器，通过光电耦合电路连接光电编码器，通过继电器连接和控制泄流阀；在油井套管钳的液压油缸的扭力表接口上安装三通，三通的另外两个接口分别连接压力变送器和扭力表；光电编码器安装在油井套管钳上，光电编码器中心轴通过软轴与油井套管钳的预留测试用的传动齿轮轴的中心孔连接；由压力变送器采集液压油缸压力，以4 20mA电流信号传送给A/D转换电路，4 20mA电流信号经A/D转换为数字信号并传送给C8051单片机，经单片机程序换算为扭力值；上位工控机软件预先对扭力进行设定；当从机检测到的扭力值达到上位机设定值时，上位机则发出指令，单片机根据指令控制继电器动作，进而控制泄流阀工作；由光电编码器采集油井套管钳的传动齿轮轴转数，光电编码器输出脉冲信号经光电耦合电路整形为连续方波信号传输给C8051单片机，C8051单片机记录套管上扣圈数，此时扭力和圈数由上位机实时显示相关曲线。