钻井自动送钻说明书-DBAD-1型

DBAD-1型自动送钻使用说明书中国石油勘探开发研究院北京市中石石油技术公司2003年12月目录一、简介………………………………………………1二、技术指标…………………………………………2三、安装………………………………………………3四、调试………………………………………………5五、使用说明…………………………………………6六、操作规程…………………………………………11七、维护与保养………………………………………12八、故障检修…………………………………………131一、简介DBAD-1型自动送钻是中国石油勘探开发研究院机械所研制的一种新型钻井作业自动控制装置，该装置与中国石油勘探开发研究院机械所研制的PSZ系列盘式刹车配套使用，组成工作可靠、技术性能优良和系统稳定性好的钻机自动送钻系统。DBAD-1型自动送钻系统有四部分组成：操作系统、信号采集、控制机构、执行机构；操作系统控制各种功能转换及参数的设置，通过触摸屏操作；信号采集通过各个传感器得到相关信号，控制机构采用智能型控制器，对采集的信号、数据做实时的数据运算、分析和处理；执行机构接受控制机构的信号，通过双作用阀、比例阀、电控气动阀控制PSZ盘式刹车，实现智能制动。该系统的主要功能1．钻进控制：通过控制机构、执行机构控制钻压，保持恒钻压，均匀送钻，同时监控游车位置、井深、钳缸压力等。2．起下钻及下套管控制：在起下钻过程中有防止上碰天车、下砸钻台的功能。3．安全预警控制：对卡钻、溜钻、放空、钻具扭断、钻头故障有警报提示功能，司钻及时处理出现的问题。4．触摸屏司钻操作：各种操作功能的转换，设置各种参数，监控显示的参数都是通过触摸屏完成。5．司钻可随时操作刹把刹车，控制钻进。2二、技术指标钻压波动5KN额定工作压力0~10Mpa系统工作流量6~12L/min使用环境石油钻井现场环境温度-35~+70环境湿度95%防爆类型正压防爆工作方式手动/自动操作方式触摸屏警报声、光输入电压220±60VUPS电源单独供电2小时以上3三、安装1．管路安装安装前要注意所用管线内洁净，金属管内无锈蚀，管接头安装密封件，应严格按照油口标记连接液压管路，保证快速接头在工作状态中，不得受外力及重力的作用。每次插拔快速接头，注意清洁，不得虚接。管路布置应位于安全地带，避免损伤。①用双作用继动阀更换原来的继动阀，用软管和盘刹控制系统油路块连接，双作用继动阀的一个P口接到的油路块P口，双作用继动阀的一个A口接到的油路块BR口，双作用继动阀的T口接到的油路块T口；双作用继动阀的PP口接到比例先导阀的A口，在油路块的P口上，安装一个三通，引出一管路接到比例先导阀的P口，在油路块的T口上加装一个三通，接到比例先导阀的T口，在盘刹控制系统油路块的BR口上加一个三通，安装一个压力传感器。连接示意图:4②在气控换向阀前串入一个电控气动阀，分别接到万能气动阀的P(或3)口和A（或2）口。③在大钩悬重测量仪管路上串一个三通，用快速接头连接悬重压力传感器。④在绞车主轴上，加装滚筒转速传感器。⑤每次重新安装，线路连接从偏房控制器，按插头分别接线到司钻房、悬重测量仪、滚筒编码器、到UPS电源（在偏房）、通讯线（在司钻房）。⑥由于通讯线（紫色）是一根完整的，所以按装时需要特别注意，先将控制箱背后的电缆锁紧头外螺母（通讯线专用，不是插头）卸下，将通讯线穿过外螺母，再穿过锁紧头密封进入控制箱，一般进入控制箱50厘米左右，然后将外螺母拧到锁紧头上旋紧（注意密封要好），之后，安装通讯线插头，松开插头上十字头螺丝，轻轻向上拽螺丝，插头上面有一块随着螺丝颗一向上移动，此时可旋转该部分，然后，用手轻轻向上扳插头上标有A1（绿色）,B1（红色）的插孔，然后将通讯线中的相应颜色的电缆插入相应插孔，即：绿色插入A1，红色插入B1。然后将插孔复位，恢复原来状态，拧紧螺栓。注：通讯电缆剥线及安装可参看附带的小说明书。5四、调试1、检查各种管路的连接，确保无误。2、检查各个传感器的连接，接线是否按线的标记正确连接，特别检查悬重传感器、滚筒转速传感器接线。3、启动UPS电源，给控制箱送电，系统正常启动。4、系统启动后，在完全手控模式下，反复操作“刹把”几次，检查“刹把”是否能正常使用；标定各个钻井参数；监控各个参数显示是否正确，指重表和显示的悬重参数是否一致，游车位置是否正确，手控钻进模式下指重表钻压的变化和系统显示的钻压变化是否一致。5、测试预防下砸钻台、上碰天车功能是否正常。6、第一次使用时，在完全手控模式下钻进30分钟，监控的各钻井参数，一切正常后再设置好钻压，才可转换到自动送钻。7、转换到自动送钻工作模式时，司钻应将手放到紧急刹车按扭上，以防万一。6五、使用说明1、启动点击不间断电源启动按钮，启动自动送钻系统，触摸屏显示自动送钻启动画面，系统所有操作通过触摸屏完成。点击登陆系统(需要输入密码)，进入自动送钻系统工作模式选择画面，可选择完全手控、手控钻进、起下钻、自控钻进工作模式，或点击关闭系统退出系统的运行。第一次使用自动送钻系统必须先进入完全手控工作模式，对参数设置和标定。正常使用以后，要进入哪种工作模式，只要点击相应按扭就可进入(不允许直接进入自动送钻模式)。返回回上一级窗口。按扭窗口中的按扭。按扭参数设置或标定，或参数显示。2、工作模式的选择对参数设置及标定，点击参数设置框的区域，就弹出软键盘，通过软键盘进行设置（按下软键盘上的回车键确认设置）。一般接单根在完全手控或起下钻工作模式下完成，（1）完全手控模式点击完全手控，就可以进入完全手控工作模式，在此模式下，可以监控游车位置、钳缸压力、当前钩载、净悬重，点击起下钻、手控钻进按扭，可以转换相应工作模式下，同时可以做同步标定，钻井参数设置，提取净悬重。关闭系统可以退出自动送钻系统。①同步标定7点击同步标定，进入设置井深、游车位置标定窗口，先点击设置井深，然后用软键盘对井深进行标定，完成后点击井深OK，完成井深的设置；先用软键盘对测得游车位置进行标定，标定后点击同步标定，再点同步OK，完成游车位置同步标定，这样就完成井深、游车位置的标定，点返回，回到上一个窗口；也可以只标定一项，点返回，回到上一个窗口。②钻井参数（现场工程师设置）a、钻井参数按实际设定。钻压设置：设置自动送钻时所需设定的钻压值（在手控钻进/自控钻进窗口中，司钻也可设置）。钻压波动：钻压波动的最大值（在手控钻进/自控钻进窗口中，司钻也可设置）。最大机械钻速：钻进的最大速度，超过发出警报，同时自动紧急刹车。游车上限：游车提升的最大高度，超过发出警报，同时自动紧急刹车。游车下限：游车到平台的距离，一般设置为0，当游车位置显示小于0，发出警报，系统自动紧急刹车。当前井深：当前井的深度。b、点击其它，进入其它参数设置及标定窗口。在此窗口中，ROP计量为512，滚筒轴、码盘轴为绞车主轴与编码器轴转速比，输入完成后，点击返回，回到上一级窗口。点击悬重标定，对悬重进行标定。参数设置完成后点击标定，再点OK完成标定，点击返回，回到上一级窗口。8死绳拉力：指重表上的最大死绳拉力。固定器额定：固定器的额定压力。传感器额定：所使用悬重传感器的额定压力。点击滚筒标定对滚筒参数的标定，按实际参数值输入，完成后点击滚筒标定，再点击标定OK，完成滚筒标定，点击返回，回到上一级窗口。滚筒直径，绞车滚筒直径；钢丝绳数，大钩钢丝绳数量；滚筒长度，绞车滚筒长度；钢丝直径，绞车所用钢丝绳直径；点击游车标定，进入游车初始位置窗口，对游车初始位置标定，按实际参数标定，完成后点击同步标定，再点击标定OK，完成游车初始位置标定，点击返回，回到上一个窗口。滚筒剩余圈数：游车放到离钻台一定位置时，钢丝绳在滚筒上的所有圈数。测得游车位置：游车到钻台的距离（游车下放到距离钻台面2米以内）。钻台距离：游车到钻台的距离。控制参数（厂家设定）。③净悬重的提取，在起下钻时当钻头将接近井底时（钻压为零），用刹把刹车，点击提取，当当前钩载与净悬重相等时，再点击OK，完成净悬重的提取。④警报9警报查询，可查询报警信息，以便解除警报，点击返回，回到上一级窗后。⑤刹车力进入刹车力测试窗口（厂家设定）（2）起下钻工作模式通常用于起下钻和接单根情况下，起下钻工作模式可以监控游车位置、钩载、净悬重，点击手控钻进或完成手控，进入到相应工作模式。提取、OK，用于提取净悬重，警报、作用同上。解除刹车，当出现非正常情况时，系统有紧急刹车动作时，当司钻处理完故障后，点击解除刹车，进入解除刹车刹车窗口，紧急刹车状态后的数字显示为1，司钻手控刹车后，点击手动到位，手动到位下的数字变为1，再点击解除刹车，解除刹车上的数字变为1，紧急刹车状态数字变为0，紧急刹车解除。点击工作模式状态数字为1的按扭，返回到原来的工作模式下。（3）手控钻进工作模式手控钻进工作模式下，一般作用于司钻手控钻进状态，系统起监控作用，出现非正常情况会自动紧急刹车。点击自控钻进（当设置好钻压后，才可点击）或起下钻可以转换相应工作模式，可以监控钻压、钩载、游车位置，警报、刹车力、解除刹车作用同上。点击其它参数，可以监控钳缸压力、当前井深、机械钻速。点击此窗口的钻压参数，可以设定自动送钻的钻压及钻压的波动大小，钻压大小的设置，比较悬重表钻压和系统显示实际钻压进行设定。控制参数，由厂家设定。（4）自控钻进工作模式10自控钻进工作模式可以监控钻压、钩载、游车位置，解除刹车、其它参数、警报作用同上。可以转换到手控钻进模式，要转换到手控钻进工作模式，点击手控钻进，系统提示司钻用刹把刹车，司钻手动刹车后，点击手动到位，再点击解除刹车，就可以转换到手控钻进模式。点击其它参数，可以监控钳缸压力、当前井深、机械钻速。点击此窗口的钻压参数，可以设定自动送钻的钻压及钻压的波动大小，钻压大小的设置，比较悬重表钻压和系统显示实际钻压进行设定；控制参数，由厂家设定。点击返回按扭回到上一级窗口。在自控钻进模式下，严禁给系统断电。（5）关闭系统每次关闭系统，必须转换到完全手控模式下，点击关闭系统，可以退出自动送钻系统，再关闭系统电源。11六、操作规程开机前的准备：1、查各管路、传感器连接是否正确，电源接线是否连接正确。2、检查手动刹车是否能把车刹死，如果刹不死则必须调整工作钳间隙以保证刹车安全，否则不能使用自动送钻。3、启动UPS供电电源，给UPS供电。操作规程1、启动UPS电源，自动送钻系统启动，触摸屏显示启动画面。2、转换到完全手控模式下，监控各种参数，比较系统显示的钻压和指重表显示钻压，设置钻压。3、转换到自动送钻模式下，首先设置低钻压，然后逐步增加到正常设置的钻压。4、在自动送钻过程中，司钻手应放在紧急刹车按扭旁，严禁司钻离开司钻房，以免发生意外。5、在手控钻进工作模式下，严禁提钻杆，这样系统会自动紧急刹车，应转换到起下钻模式或完全手控模式下再提钻杆。6、在自控钻进模式下，严禁给自动送钻系统断电，如果断电，下次启动时系统处于自动送钻状态，给下次启动带来不必要的麻烦（钻压可能不合适等）。7、由自控钻进转换到手控钻进时，司钻应先手动刹把刹车到位，再进行转换。12七、维护与保养由于自动送钻应用了液压、电信号传输，系统的灵敏和可靠，需要以精心维护和保养为代价。1、每周检查传感器和信号源的连接处是否漏油，快速接头是否有松动或虚接，如发现应及时维修。2、每周检查接线盒是否放在水中侵泡，避免接线盒长期侵泡进水，影响系统的运行。3、每周检查自动送钻显示的钳缸压力和司钻房压力表显示的钳缸压力是否一致，如不一致应及时检查、维修处理。4、UPS电源维护，正常使用时，电池每四到六个月充、放电一次，放电至关机后充电，且充电时间不得少于12小时。13八、故障检修下表给出了一些潜在的故障现象和可能引起的故障原因，供检修时参考。故障现象可能原因触摸屏没有图象UPS电源没有启动控制箱温度低（内部会自动加热）触摸屏电源连接是否正常UPS电源蜂鸣没有给UPS电源供电没有钻压悬重传感器没有接好大钩悬重测量仪需要加油游车位置发生变化，系统游车位置、井深位置不变滚筒转速传感器线路问题