新型石油鉆機電子防碰保護裝置的應用

劉鳳剛

（中國石油集團長城鉆探工程有限公司鉆井一公司，遼寧盤錦 124010）

0 引言

石油鉆井的安全問題仍是現階段工作所需要關注的重點，特別是電子防碰撞保護裝置的應用有效解決了事故的發生頻率，也對項目的經濟效益和人身安全作出了細化的保證。同時，需要重視對裝置的穩定性和功能性進行探索，進而有效解決安全隱患的發生，也為裝置的系統應用提供了全面的保障。

1 游車防碰裝置存在的問題

1.1 計數防碰

該方法主要通過編碼器的數據計算，并通過對游車所經過路線的長度進行計數，進而實現由滾筒旋轉而形成的標準數據。但在實踐過程中，由于鉆機的深度、路徑長度、鉤碼所承載的質量都不相同，進而導致編碼器的最大伸長值會受到相應影響。同時，由于編碼器的精確度受制于伸長值的影響，進而導致所計量的數據精準度得不到細化的保障。另外，由于多種情況的影響，會導致元器件故障問題頻繁發生，甚至產生失效的數據形式。因此，在游車實際操作中，剎車不到位且設備穩定性較差是影響計數防碰的基本原因。

1.2 重錘防碰

該方法主要被安裝于游車裝置中的井架附件當中，并通過鋼絲繩固定鉆機位置，通過對防碰位置和游車所經過位置進行規劃，實現鋼絲繩帶動拉脫防轉拉銷的現象，進而在過程中實現閥門復位。同時，通過復位參數產生一個間接的碰撞信號，形成一個流程化的防控管控方法。但在實際操作過程中的操作步驟相對較為復雜，需要細化對鋼絲繩的方向、導向進行規劃，且實際操作過程中會受到繩索拉力影響和溫控影響。但現階段很難切合實際需求，進而導致數據的精準度存在偏差的現象多有發生。

1.3 過卷閥防碰

通常該設備會被安裝于滾筒上方，且設備受到鋼絲繩的高度影響。通過改變高度，促使觸桿在高度改變中得到相應運用。但該技術會受制于滾筒的排線狀況、繩索拉力狀況、高度狀況的影響，進而導致對鉤載的控制精細度達不到細化，因此不能系統的保證游車的穩定性，也間接導致精確度達不到系統標準。

2 新型石油鉆機電子防碰保護裝置的分析

2.1 工作原理

該技術主要是通過使用精細化的操作對游車的3種防碰裝置進行細化，并在過程中引入了相應電磁設備[1]。通過電磁力的影響下，實現游車的精準控制。同時，該技術能夠針對實際環境需求有效解決鋼絲繩的傳遞問題而導致的反應時間過程的問題，進而提高了電子防碰的意義。

通過電子保護裝置的系統防控，可以有效地整合傳統游車防碰中的多方面問題，進而優化了傳統游車操作中的相應時間。同時，該裝置能夠在可調控的基礎中實現數據的精準測量和控制，并通過游車死繩進行有效控制，極大地優化了傳統工藝中的缺電。

在實際控制過程中，該技術能夠以設備下半部分環形結構為基礎，并圍繞游車死繩進行目標性運用。通過技術性的放電操作，能夠在過程中精細的控制對盤剎，進行促使離合器在實際過程中實現標準放氣。改善了傳統工藝中的數據不精準、安全系數不高的因素。另外，在實際性的操作中，技術人員能夠及時針對設備的操作設備進行更換，并運用先進的信息技術進行操作。極大地控制了鉆機的核心質量和基本性能[2]，也提高了設備保養的意義。同時，該設備具有壓縮空氣的功能，進而促使部分未被干燥的氣體進入裝置進而二次壓縮，實現了安全、技術、質量的意義。最后，該設備的結構較為精簡，能通過核心部位進行整體的控制，進而促使在過程中形成了一套保障措施，提高了設備的操作環境。

2.2 安裝過程

（1）基礎檢測。技術人員需要對該設備的核心部位進行技術檢測，特別是需要將鋼絲繩的耐磨效應與設備的接觸性能，進而保證不會因為摩擦力因素而導致安全隱患問題。同時，需要對死繩部位進行全面的檢測，包括摩擦因素、環境因素、濕度因素以及預應力因素進行全面的拓展，進而促使死繩在連接過程中得到系統的質量保障。且需要對內部元件進行防磨襯套的系統安裝，并促使元件型號能夠全面接軌與實際設備的需求。最后，需要對吊繩高度進行精確，保障吊繩的高度在1.48 m以上，進而促使鉆機的安裝操作距離。

（2）控制安裝。技術人員應用系統的流程進行控制部位的安裝，特別是需要注意多重防控功能與天車之間的關系，進而在過程中形成一個具有目標意義的安裝方案[3]。首先，應對主氣路進行全面的過程安裝，并通過各部位與拉線開關之間的位置進行系統控制，促使主氣路的控制能夠實現承接的作用；同時，在拉線開關的聯動性調研中，需要注意電磁閥與內部元件之間的作用，進而達到安全、穩定的作用。同時，需要對收三通管匯進行控制，即需要確定螺栓的安裝是否起到固定作用，進而實現穩固的效果。最后，需要針對氣路梭伐的表面進行清潔，并通過系統的固定，實現全面化的多重控制的核心。

2.3 設備優勢

（1）結構簡單。電子防碰保護裝置的結構相對于傳統工藝較為簡單，特別是其功能能夠通過以環形為基礎的重錘進行范圍性操作。且該設備的使用操作擁有精準性、可靠性的基礎。因此該設備能夠極大地優化中間環節的基本相應時間，也促使設備之間的磨損問題得到核心解決。

（2）操作靈活。該設備只需要通過改變死繩與重錘之間的運動起止點，進而實現系統的固定操作，達到靈便的操作的特點。同時，該設備能夠在過程中引入相關先進技術，并通過可視化的操作進行核心拓展，進而促使核心點位的位置得到基礎固定。

（3）精度較高。若剎車的高度已經被固定，該設備能夠實現拉線開關的位置轉化，并通過引線的嵌入實現滑行距離的有效提高，達到了精準的防碰意義[4]。同時，該設備能夠在只改變鋼絲繩的技術處中，實現防碰和測量，進而減小了安全事故的發生頻率，也保障了鉆機的使用效益。

3 新型石油鉆機電子防碰保護裝置的應用拓展

3.1 電子命令的嵌入

在實際裝置的應用拓展中，可以將以電子命令為核心的技術，并通過與防碰裝置的合理銜接，達到核心應用的標準，進而實現智能化、數據化的操控價值。如該技術可以將PLC（可編程邏輯控制器）進行拓展，并依據剎車系統的警告和編碼值進行發內心，進而實現流程體系的控制。

在實際應用拓展中，Profibus能夠實現線路的總體控制，并依據鉆機、游車、剎車的特點進行模擬化的控制。在該技術有效應用中，能夠實現傳播速率的極大化，并依據信息化的意義，實現編碼器的帶動滾筒旋轉的內涵[5]。同時，該技術能夠將實際鉆機的工作問題進細化，并通過可編程邏輯控制器的系統轉化和信息處理，實現一個系統的規劃、決策方案，進而達到游吊所需的規定高度。

另外，需要在使用過程中拓展有關預警的設備，特別是需要注意防碰過程與實際應用的調整與修正，進而達到規定范圍的規范值大小。同時，該設備能夠在實際運行中實現可視化的操作，進而實現了科學與技術的相匹配，并通過預警提示控制各方面的參數。

3.2 安全性拓展

在實際應用過程中，需要逐步將機械化操作作為核心，并降低人員操作的風險，進而提高了設備的安全性能。因此，需要就3個方面進行拓展。

（1）自我保護。設備應實現智能化的內涵，并通過程序的自主處理模式，自動改進在防碰過程中所遇到的問題，進而達到系統、規范的信息輔助功能的意義。同時，設備應基于對各老化部件作一個方向性檢測，并通過技術檢測定位不合格部件的位置，實現技術性的整改，進而實現完善的自我功能。

（2）模塊構建。設備應基于各模塊作業進行細化，并根據邏輯分析系統進行安全性的技術決策，進而實現模型中的安全技術的拓展。同時，需要加強各項功能的測試與反饋，并依據常規數據確定完善的數據庫，進而實現系統、安全的防碰系統。

（3）遠程化構建。技術人員需要基于“互聯網+鉆機”的模式進行周期性的報告檢測，并基于各部門對故障隱患的技術性分析，達到核心問題的判斷與解決[6]。同時，需要使用遠程化技術對保養方法進行有效拓展，進而實現數據與保護方式的有效整合，實現安全的意義。

3.3 實際應用

通過不斷優化操作技術，并在過程或者能夠予以完善，促使電子防碰技術中得到高效整合。在現階段的鉆機技術中，已經有TK10374的實際應用模式。且該項目能夠在系統的模式形成一套可視化的距離、行程的操控，并通過精細化的控制，將項目的安全剎車距離始終控制在0.83 m以上，進而實現了安全、穩定的游車滑輪組套。最后，需要對設備的安全性能進行可持續性的技術檢查，促使在實際操作中能夠實現螺栓結構的緊實，促使鉆機提高了核心的經濟效益基礎。

4 結束語

在鉆機的實際工作中，需要重視對防碰性能做出細化拓展，并圍繞其功能性做全面化的規劃，進而促使防碰裝置能夠全面應用于石油工業中。同時，需要使用先進的科技技術進行技術創新，并通過一體化的使用方法，有效拓展其應用得到核心細化，也有利于實際發展所需，促使石油工業更加切合于社會要求，提升工業的社會效益。