石油鉆井鉤載過載報警控制裝置研究

王福忠 王寶忠 張燕 王金廣 汪曉春

（中國石油集團渤海鉆探工程有限公司第三鉆井工程分公司，天津 300272）

石油鉆井鉤載過載報警控制裝置研究

王福忠 王寶忠 張燕 王金廣 汪曉春

（中國石油集團渤海鉆探工程有限公司第三鉆井工程分公司，天津 300272）

本文展示了鉆機鉤載過載報警控制裝置的工作原理以及應用效果，此石油鉆井鉤載過載報警控制裝置具有二級報警功能，能夠實現手自動無擾切換，對鉤載過載及時控制，避免重大安全事故發生。

石油鉆井；鉤載過載；報警控制裝置

1 問題的提出

石油鉆井起升系統是鉆機的關鍵組成部分，它擔負著鉆具的起升與下放、鉆進過程中鉆頭的進給、鉆壓控制以及處理井下復雜事故等多項工作。而起升系統在工作過程中事故發生的可能性隨時存在，是威脅鉆井安全的最大隱患。大鉤的最大鉤載隨著鉆機的使用會不斷下降，生產過程中一旦大鉤鉤載超過其本身的最大承載將會發生井架倒塌的重大安全事故。因此有必要開發一套鉆機鉤載過載報警控制裝置。

2 方案實施

2.1 工作原理(見圖1、圖2所示)

在司鉆控制房安裝防爆控制箱，防爆控制箱由控制器、防爆傳感器、顯示器等組成，死繩固定器處接通油管線至防爆控制箱進油口處，實時采集鉤載數值，控制器通過面板可設置報警值，報警分為兩級，一級報警起提示作用，只報警不剎車；二級報警既報警又剎車。

二級報警時，電磁閥動作，氣體通過與防碰、過卷、數碼防碰氣控系統梭閥控制剎車系統，進行緊急剎車控制。

2.2 系統參數

（1）壓力量程：0-10Mpa

（2）測量精度：0.2%

（3）環境溫度：-30℃～+65℃

（4）環境濕度：35%～85%、無凝露

（5）供電電源：AC220v

圖1 設備安裝示意圖

圖2 控制流程圖

（6）報警輸出：2路

3 應用效果

該裝置在渤海鉆探第三鉆井工程分公司40910隊進行了現場應用，對鉤載報警裝置進行了現場測試，設備運轉正常。圖3為現場安裝照片。

圖3 報警設備現場安裝照片

石油鉆井鉤載過載報警裝置可有效的避免因井架過載倒塌發生的重大安全事故，其經濟效益和社會效益是無法用金錢來衡量的。

4 技術創新點

本石油鉆井鉤載過載報警控制裝置，設計了死繩拉力采集傳感器、報警控制箱、及防爆電磁閥，具有二級報警功能，能夠實現手自動無擾切換，對鉤載過載及時控制，避免重大安全事故發生。

[1]陳旭,王存喜.石油鉆井機械.石油工業出版社2016.8.

[2]周真.傳感器原理與應用.清華大學出版社2011.7.

王福忠（1971-），男，漢，河北省冀州市，大專，助理工程師，現任職務：科長，研究方向：設備安全。