[其他]豎井鉆機(jī)掉鉆的動(dòng)態(tài)監(jiān)控方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101985000003274
• 申請(qǐng)日: 1985-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN85103274B
• 公開（公告）日: 1987-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧世霖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 機(jī)械工業(yè)部洛陽礦山機(jī)械研究所
• 代理公司: 洛陽市專利事務(wù)所
• 代理人: 陸軍

本發(fā)明涉及豎井鉆機(jī)掉鉆的動(dòng)態(tài)監(jiān)控方法及其設(shè)備。豎井鉆機(jī)掉鉆多是由于組裝鉆頭用的中心管斷裂造成的，發(fā)生掉鉆后打撈鉆頭的處理程序費(fèi)時(shí)費(fèi)力，影響作業(yè)率。本發(fā)明采用在井上以電信號(hào)測(cè)量鉆壓值Ｐ₁，當(dāng)鉆頭掉落時(shí)，總吊重Ｐ０將瞬時(shí)減小，減小的數(shù)值等于全部鉆頭重量Ｐ₂與鉆進(jìn)時(shí)的鉆壓值Ｐ₁之差（即Ｐ₂－Ｐ₁）。電測(cè)系統(tǒng)由該突變信號(hào)控制鉆桿傳動(dòng)系統(tǒng)急停車，確保保護(hù)繩不被拉斷，并報(bào)警。然后按正常提鉆方式，靠保護(hù)繩把掉落的鉆頭撈出井外。

本發(fā)明涉及豎井鉆機(jī)掉鉆的動(dòng)態(tài)監(jiān)控方法及其裝置。

豎井鉆機(jī)鉆進(jìn)中掉鉆多是由于組裝鉆頭用的中心管斷裂造成的，發(fā)生掉鉆后的一般處理程序?yàn)椋?/p>

（1）將中心管以上的每根鉆桿一根一根抽出井外;

（2）再用鉆桿接上專用打撈工具，把原長(zhǎng)度的鉆桿一根根接上，放入井中;

（3）鉆桿作“上升-下放”重復(fù)動(dòng)作，至打撈工具掛上已掉落的鉆頭后，再把鉆桿一根根抽出井外，把掉落的鉆頭撈出。

上述處理程序費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，嚴(yán)重影響鉆機(jī)作業(yè)率。

例如國(guó)產(chǎn)SZ9/700型鉆機(jī)在淮北臨渙西風(fēng)井鉆井時(shí)，因打撈掉落的鉆頭所用工時(shí)，占總工期的18%。由西德引進(jìn)的L40/800型豎井鉆機(jī)在淮北童亭鉆井時(shí)，也發(fā)生過兩次掉鉆事故，打撈所用工時(shí)為724.6小時(shí)，占鉆井總工期的9.73%。

圖1是國(guó)產(chǎn)SZ9/700型豎井鉆機(jī)保護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖所示，國(guó)產(chǎn)豎井鉆機(jī)曾在中心管上端加一個(gè)圓環(huán)（1），上系多根鋼絲繩（稱保護(hù)繩）（2），繩的另一端系在刀盤（3）上，試圖在掉鉆后靠保護(hù)繩把掉落在井下的鉆頭提出井外。

圖2是豎井鉆機(jī)掉鉆示意圖。

如圖2所示，采用保護(hù)繩后的豎井鉆機(jī)，一旦掉鉆發(fā)生，井上司機(jī)很難立即發(fā)覺，在鉆桿繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)中，因刀盤已不轉(zhuǎn)動(dòng)，保護(hù)繩會(huì)被拉斷，仍起不到把鉆頭提出井外的目的。

本發(fā)明的目的是采用準(zhǔn)確及時(shí)地監(jiān)測(cè)掉鉆頭情況發(fā)生，控制鉆桿傳動(dòng)系統(tǒng)急停車，確保保護(hù)繩不被拉斷，并報(bào)警，然后按照正常提鉆方式靠保護(hù)繩把掉落的鉆頭撈出井外。

根據(jù)豎井鉆機(jī)均采用減壓鉆進(jìn)原理，即鉆桿在鉆井過程中一直處于懸重狀態(tài)，當(dāng)鉆頭接觸井底破巖時(shí)，總吊重P₀將減小，所減小部分即為鉆壓值P₁，而其余部分（P₀-P₁）用作懸垂，以保證井不偏斜。鉆壓值目前國(guó)內(nèi)外都取鉆頭重量P₂的40%以下，即鉆壓最大值P.max不會(huì)超越40%P₂以上，表達(dá)式為：P_1max≯0.4P₂。

在井上采取測(cè)量鉆壓值P₁，當(dāng)鉆頭掉落，總吊重P₀將瞬時(shí)減小，減小的數(shù)值等于全部鉆頭重量P₂與掉鉆前的鉆壓P₁之差，即（P₂-P₁），亦即鉆壓由小于0.4P₂突然上升到P₂，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由該突變信號(hào)控制鉆桿傳動(dòng)系統(tǒng)急停車，確保保護(hù)繩不被拉斷，并報(bào)警。

實(shí)施例之一：

圖3是掉鉆電測(cè)量部分結(jié)構(gòu)原理圖

BLR是豎井鉆機(jī)測(cè)量吊重用的拉壓力傳感器，由直流穩(wěn)壓電源WY供電，當(dāng)總吊重在0～P₀噸變化時(shí)，BLR有0～9mV直流電壓輸出。

WB為DBW-130型電動(dòng)溫度變送器，它將0～9mV直流電壓轉(zhuǎn)為0～10mA直流電流輸出，電位器W₁（1kΩ）和電阻R₁（750Ω）是其負(fù)載電阻，調(diào)整電位器W₁可在A點(diǎn)產(chǎn)生0～10V直流電壓。

圖b是由FC54集成線路運(yùn)算放大器和其它元件組成的直流放大器ZFZ結(jié)構(gòu)原理圖。