新型石油鉆機(jī)電子防碰保護(hù)裝置的應(yīng)用

劉鳳剛

（中國(guó)石油集團(tuán)長(zhǎng)城鉆探工程有限公司鉆井一公司，遼寧盤(pán)錦 124010）

0 引言

石油鉆井的安全問(wèn)題仍是現(xiàn)階段工作所需要關(guān)注的重點(diǎn)，特別是電子防碰撞保護(hù)裝置的應(yīng)用有效解決了事故的發(fā)生頻率，也對(duì)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益和人身安全作出了細(xì)化的保證。同時(shí)，需要重視對(duì)裝置的穩(wěn)定性和功能性進(jìn)行探索，進(jìn)而有效解決安全隱患的發(fā)生，也為裝置的系統(tǒng)應(yīng)用提供了全面的保障。

1 游車(chē)防碰裝置存在的問(wèn)題

1.1 計(jì)數(shù)防碰

該方法主要通過(guò)編碼器的數(shù)據(jù)計(jì)算，并通過(guò)對(duì)游車(chē)所經(jīng)過(guò)路線的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)數(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)由滾筒旋轉(zhuǎn)而形成的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。但在實(shí)踐過(guò)程中，由于鉆機(jī)的深度、路徑長(zhǎng)度、鉤碼所承載的質(zhì)量都不相同，進(jìn)而導(dǎo)致編碼器的最大伸長(zhǎng)值會(huì)受到相應(yīng)影響。同時(shí)，由于編碼器的精確度受制于伸長(zhǎng)值的影響，進(jìn)而導(dǎo)致所計(jì)量的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度得不到細(xì)化的保障。另外，由于多種情況的影響，會(huì)導(dǎo)致元器件故障問(wèn)題頻繁發(fā)生，甚至產(chǎn)生失效的數(shù)據(jù)形式。因此，在游車(chē)實(shí)際操作中，剎車(chē)不到位且設(shè)備穩(wěn)定性較差是影響計(jì)數(shù)防碰的基本原因。

1.2 重錘防碰

該方法主要被安裝于游車(chē)裝置中的井架附件當(dāng)中，并通過(guò)鋼絲繩固定鉆機(jī)位置，通過(guò)對(duì)防碰位置和游車(chē)所經(jīng)過(guò)位置進(jìn)行規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)鋼絲繩帶動(dòng)拉脫防轉(zhuǎn)拉銷(xiāo)的現(xiàn)象，進(jìn)而在過(guò)程中實(shí)現(xiàn)閥門(mén)復(fù)位。同時(shí)，通過(guò)復(fù)位參數(shù)產(chǎn)生一個(gè)間接的碰撞信號(hào)，形成一個(gè)流程化的防控管控方法。但在實(shí)際操作過(guò)程中的操作步驟相對(duì)較為復(fù)雜，需要細(xì)化對(duì)鋼絲繩的方向、導(dǎo)向進(jìn)行規(guī)劃，且實(shí)際操作過(guò)程中會(huì)受到繩索拉力影響和溫控影響。但現(xiàn)階段很難切合實(shí)際需求，進(jìn)而導(dǎo)致數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度存在偏差的現(xiàn)象多有發(fā)生。

1.3 過(guò)卷閥防碰

通常該設(shè)備會(huì)被安裝于滾筒上方，且設(shè)備受到鋼絲繩的高度影響。通過(guò)改變高度，促使觸桿在高度改變中得到相應(yīng)運(yùn)用。但該技術(shù)會(huì)受制于滾筒的排線狀況、繩索拉力狀況、高度狀況的影響，進(jìn)而導(dǎo)致對(duì)鉤載的控制精細(xì)度達(dá)不到細(xì)化，因此不能系統(tǒng)的保證游車(chē)的穩(wěn)定性，也間接導(dǎo)致精確度達(dá)不到系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。

2 新型石油鉆機(jī)電子防碰保護(hù)裝置的分析

2.1 工作原理

該技術(shù)主要是通過(guò)使用精細(xì)化的操作對(duì)游車(chē)的3種防碰裝置進(jìn)行細(xì)化，并在過(guò)程中引入了相應(yīng)電磁設(shè)備[1]。通過(guò)電磁力的影響下，實(shí)現(xiàn)游車(chē)的精準(zhǔn)控制。同時(shí)，該技術(shù)能夠針對(duì)實(shí)際環(huán)境需求有效解決鋼絲繩的傳遞問(wèn)題而導(dǎo)致的反應(yīng)時(shí)間過(guò)程的問(wèn)題，進(jìn)而提高了電子防碰的意義。

通過(guò)電子保護(hù)裝置的系統(tǒng)防控，可以有效地整合傳統(tǒng)游車(chē)防碰中的多方面問(wèn)題，進(jìn)而優(yōu)化了傳統(tǒng)游車(chē)操作中的相應(yīng)時(shí)間。同時(shí)，該裝置能夠在可調(diào)控的基礎(chǔ)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)測(cè)量和控制，并通過(guò)游車(chē)死繩進(jìn)行有效控制，極大地優(yōu)化了傳統(tǒng)工藝中的缺電。

在實(shí)際控制過(guò)程中，該技術(shù)能夠以設(shè)備下半部分環(huán)形結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，并圍繞游車(chē)死繩進(jìn)行目標(biāo)性運(yùn)用。通過(guò)技術(shù)性的放電操作，能夠在過(guò)程中精細(xì)的控制對(duì)盤(pán)剎，進(jìn)行促使離合器在實(shí)際過(guò)程中實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)放氣。改善了傳統(tǒng)工藝中的數(shù)據(jù)不精準(zhǔn)、安全系數(shù)不高的因素。另外，在實(shí)際性的操作中，技術(shù)人員能夠及時(shí)針對(duì)設(shè)備的操作設(shè)備進(jìn)行更換，并運(yùn)用先進(jìn)的信息技術(shù)進(jìn)行操作。極大地控制了鉆機(jī)的核心質(zhì)量和基本性能[2]，也提高了設(shè)備保養(yǎng)的意義。同時(shí)，該設(shè)備具有壓縮空氣的功能，進(jìn)而促使部分未被干燥的氣體進(jìn)入裝置進(jìn)而二次壓縮，實(shí)現(xiàn)了安全、技術(shù)、質(zhì)量的意義。最后，該設(shè)備的結(jié)構(gòu)較為精簡(jiǎn)，能通過(guò)核心部位進(jìn)行整體的控制，進(jìn)而促使在過(guò)程中形成了一套保障措施，提高了設(shè)備的操作環(huán)境。

2.2 安裝過(guò)程

（1）基礎(chǔ)檢測(cè)。技術(shù)人員需要對(duì)該設(shè)備的核心部位進(jìn)行技術(shù)檢測(cè)，特別是需要將鋼絲繩的耐磨效應(yīng)與設(shè)備的接觸性能，進(jìn)而保證不會(huì)因?yàn)槟Σ亮σ蛩囟鴮?dǎo)致安全隱患問(wèn)題。同時(shí)，需要對(duì)死繩部位進(jìn)行全面的檢測(cè)，包括摩擦因素、環(huán)境因素、濕度因素以及預(yù)應(yīng)力因素進(jìn)行全面的拓展，進(jìn)而促使死繩在連接過(guò)程中得到系統(tǒng)的質(zhì)量保障。且需要對(duì)內(nèi)部元件進(jìn)行防磨襯套的系統(tǒng)安裝，并促使元件型號(hào)能夠全面接軌與實(shí)際設(shè)備的需求。最后，需要對(duì)吊繩高度進(jìn)行精確，保障吊繩的高度在1.48 m以上，進(jìn)而促使鉆機(jī)的安裝操作距離。

（2）控制安裝。技術(shù)人員應(yīng)用系統(tǒng)的流程進(jìn)行控制部位的安裝，特別是需要注意多重防控功能與天車(chē)之間的關(guān)系，進(jìn)而在過(guò)程中形成一個(gè)具有目標(biāo)意義的安裝方案[3]。首先，應(yīng)對(duì)主氣路進(jìn)行全面的過(guò)程安裝，并通過(guò)各部位與拉線開(kāi)關(guān)之間的位置進(jìn)行系統(tǒng)控制，促使主氣路的控制能夠?qū)崿F(xiàn)承接的作用；同時(shí)，在拉線開(kāi)關(guān)的聯(lián)動(dòng)性調(diào)研中，需要注意電磁閥與內(nèi)部元件之間的作用，進(jìn)而達(dá)到安全、穩(wěn)定的作用。同時(shí)，需要對(duì)收三通管匯進(jìn)行控制，即需要確定螺栓的安裝是否起到固定作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)固的效果。最后，需要針對(duì)氣路梭伐的表面進(jìn)行清潔，并通過(guò)系統(tǒng)的固定，實(shí)現(xiàn)全面化的多重控制的核心。

2.3 設(shè)備優(yōu)勢(shì)

（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。電子防碰保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)相對(duì)于傳統(tǒng)工藝較為簡(jiǎn)單，特別是其功能能夠通過(guò)以環(huán)形為基礎(chǔ)的重錘進(jìn)行范圍性操作。且該設(shè)備的使用操作擁有精準(zhǔn)性、可靠性的基礎(chǔ)。因此該設(shè)備能夠極大地優(yōu)化中間環(huán)節(jié)的基本相應(yīng)時(shí)間，也促使設(shè)備之間的磨損問(wèn)題得到核心解決。

（2）操作靈活。該設(shè)備只需要通過(guò)改變死繩與重錘之間的運(yùn)動(dòng)起止點(diǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的固定操作，達(dá)到靈便的操作的特點(diǎn)。同時(shí)，該設(shè)備能夠在過(guò)程中引入相關(guān)先進(jìn)技術(shù)，并通過(guò)可視化的操作進(jìn)行核心拓展，進(jìn)而促使核心點(diǎn)位的位置得到基礎(chǔ)固定。

（3）精度較高。若剎車(chē)的高度已經(jīng)被固定，該設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)拉線開(kāi)關(guān)的位置轉(zhuǎn)化，并通過(guò)引線的嵌入實(shí)現(xiàn)滑行距離的有效提高，達(dá)到了精準(zhǔn)的防碰意義[4]。同時(shí)，該設(shè)備能夠在只改變鋼絲繩的技術(shù)處中，實(shí)現(xiàn)防碰和測(cè)量，進(jìn)而減小了安全事故的發(fā)生頻率，也保障了鉆機(jī)的使用效益。

3 新型石油鉆機(jī)電子防碰保護(hù)裝置的應(yīng)用拓展

3.1 電子命令的嵌入

在實(shí)際裝置的應(yīng)用拓展中，可以將以電子命令為核心的技術(shù)，并通過(guò)與防碰裝置的合理銜接，達(dá)到核心應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能化、數(shù)據(jù)化的操控價(jià)值。如該技術(shù)可以將PLC（可編程邏輯控制器）進(jìn)行拓展，并依據(jù)剎車(chē)系統(tǒng)的警告和編碼值進(jìn)行發(fā)內(nèi)心，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)流程體系的控制。

在實(shí)際應(yīng)用拓展中，Profibus能夠?qū)崿F(xiàn)線路的總體控制，并依據(jù)鉆機(jī)、游車(chē)、剎車(chē)的特點(diǎn)進(jìn)行模擬化的控制。在該技術(shù)有效應(yīng)用中，能夠?qū)崿F(xiàn)傳播速率的極大化，并依據(jù)信息化的意義，實(shí)現(xiàn)編碼器的帶動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)的內(nèi)涵[5]。同時(shí)，該技術(shù)能夠?qū)?shí)際鉆機(jī)的工作問(wèn)題進(jìn)細(xì)化，并通過(guò)可編程邏輯控制器的系統(tǒng)轉(zhuǎn)化和信息處理，實(shí)現(xiàn)一個(gè)系統(tǒng)的規(guī)劃、決策方案，進(jìn)而達(dá)到游吊所需的規(guī)定高度。

另外，需要在使用過(guò)程中拓展有關(guān)預(yù)警的設(shè)備，特別是需要注意防碰過(guò)程與實(shí)際應(yīng)用的調(diào)整與修正，進(jìn)而達(dá)到規(guī)定范圍的規(guī)范值大小。同時(shí)，該設(shè)備能夠在實(shí)際運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)可視化的操作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了科學(xué)與技術(shù)的相匹配，并通過(guò)預(yù)警提示控制各方面的參數(shù)。

3.2 安全性拓展

在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，需要逐步將機(jī)械化操作作為核心，并降低人員操作的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而提高了設(shè)備的安全性能。因此，需要就3個(gè)方面進(jìn)行拓展。

（1）自我保護(hù)。設(shè)備應(yīng)實(shí)現(xiàn)智能化的內(nèi)涵，并通過(guò)程序的自主處理模式，自動(dòng)改進(jìn)在防碰過(guò)程中所遇到的問(wèn)題，進(jìn)而達(dá)到系統(tǒng)、規(guī)范的信息輔助功能的意義。同時(shí)，設(shè)備應(yīng)基于對(duì)各老化部件作一個(gè)方向性檢測(cè)，并通過(guò)技術(shù)檢測(cè)定位不合格部件的位置，實(shí)現(xiàn)技術(shù)性的整改，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)完善的自我功能。

（2）模塊構(gòu)建。設(shè)備應(yīng)基于各模塊作業(yè)進(jìn)行細(xì)化，并根據(jù)邏輯分析系統(tǒng)進(jìn)行安全性的技術(shù)決策，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)模型中的安全技術(shù)的拓展。同時(shí)，需要加強(qiáng)各項(xiàng)功能的測(cè)試與反饋，并依據(jù)常規(guī)數(shù)據(jù)確定完善的數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)、安全的防碰系統(tǒng)。

（3）遠(yuǎn)程化構(gòu)建。技術(shù)人員需要基于“互聯(lián)網(wǎng)+鉆機(jī)”的模式進(jìn)行周期性的報(bào)告檢測(cè)，并基于各部門(mén)對(duì)故障隱患的技術(shù)性分析，達(dá)到核心問(wèn)題的判斷與解決[6]。同時(shí)，需要使用遠(yuǎn)程化技術(shù)對(duì)保養(yǎng)方法進(jìn)行有效拓展，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與保護(hù)方式的有效整合，實(shí)現(xiàn)安全的意義。

3.3 實(shí)際應(yīng)用

通過(guò)不斷優(yōu)化操作技術(shù)，并在過(guò)程或者能夠予以完善，促使電子防碰技術(shù)中得到高效整合。在現(xiàn)階段的鉆機(jī)技術(shù)中，已經(jīng)有TK10374的實(shí)際應(yīng)用模式。且該項(xiàng)目能夠在系統(tǒng)的模式形成一套可視化的距離、行程的操控，并通過(guò)精細(xì)化的控制，將項(xiàng)目的安全剎車(chē)距離始終控制在0.83 m以上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了安全、穩(wěn)定的游車(chē)滑輪組套。最后，需要對(duì)設(shè)備的安全性能進(jìn)行可持續(xù)性的技術(shù)檢查，促使在實(shí)際操作中能夠?qū)崿F(xiàn)螺栓結(jié)構(gòu)的緊實(shí)，促使鉆機(jī)提高了核心的經(jīng)濟(jì)效益基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語(yǔ)

在鉆機(jī)的實(shí)際工作中，需要重視對(duì)防碰性能做出細(xì)化拓展，并圍繞其功能性做全面化的規(guī)劃，進(jìn)而促使防碰裝置能夠全面應(yīng)用于石油工業(yè)中。同時(shí)，需要使用先進(jìn)的科技技術(shù)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，并通過(guò)一體化的使用方法，有效拓展其應(yīng)用得到核心細(xì)化，也有利于實(shí)際發(fā)展所需，促使石油工業(yè)更加切合于社會(huì)要求，提升工業(yè)的社會(huì)效益。