防碰装置范文

防碰装置范文（精选3篇）

防碰装置 第1篇

工厂载货电梯为防止关门时碰到人或物体, 多采用机械式电梯门保护装置安全触板。铝合金安全触板安装在轿箱门与厅门之间, 通过连杆连接微动开关, 电梯关门过程中, 一旦有物体接触安全触板, 微动开关动作, 使门动电机反转, 电梯门打开。由于工厂货物体积大、质量重, 而且只有和电梯门接触后, 保护才能实现, 因此造成电梯轿箱门和厅门变形严重, 电梯故障率高。

2. 改进措施

(1) 方案。保持电梯工作原理、安全性能、PLC程序不变, 使用SSG20-200240型光栅 (上海信索电子有限公司生产) 实现非接触式保护, 电气接线见图1。电梯是特种设备, 为保证其安全性能, 增加JS-F24-24型DC 24V电源, 向光栅发射装置和接收装置供电。在接收装置侧线路串入DC 24V继电器线圈KA, 再将继电器的1对常闭触点KA1-1和轿箱内控制面板的开门按钮并联。

(2) 工作原理。电梯到达每层楼平层, 电梯门开启后, 货物 (或叉车) 进出电梯, 光栅被遮挡, KA失电, KA1-1闭合, 这样轿箱门即使在关闭过程中, 也将立即开启;货物完全进入或拉出电梯后, 光栅没有物体遮挡, 光栅发射与接收光路畅通, KA得电, KA1-1断开, 门的开启和关闭由电梯原PLC控制 (当达到开门延时到达电梯PLC的设定时间, 门自动关闭) 。考虑到光栅需要检修, 增加手动选择开关SB, 检修光栅时, 将SB转至位置3, 则电梯门的开启由原电梯轿箱控制面板上的手动开门按钮控制。

(3) 光栅安装 (图2) 。工厂一般使用手动叉车运送货物进出电梯, 手动叉车离地面最低100mm。因此为节约成本, 仅在电梯轿箱内门侧离地面80mm处安装有效保护高度225mm光栅即可。

3. 改进效果

防碰装置 第2篇

1 普通天车防碰系统工作原理及使用方法

2007年以前,渤海油田海洋修井机及钻机上全部采用普通天车防碰系统。普通天车防碰系统是防止游动滑车碰撞井架天车的装置,它联接在修井机(通井机)的气控系统中。通过防碰过卷肘阀的气控系统来控制刹车从而防止游车大钩与天车相碰。

1.1 工作原理

普通天车防碰系统在绞车主滚筒轴上方安装了一套防碰过卷肘阀。当游车大钩起升至一定高度时,钢丝绳碰到防碰过圈肘阀,此时防碰过圈肘阀进气孔打开,气源通过解碰阀进入防碰过圈肘阀,再进入二位五通换向阀的右腔,推动二位五通换向阀向左移动,此时气体通过二位五通换向阀进入气缸,气缸推动刹车助力器,从而带动刹把,刹住滚筒,防止游车大钩继续上升,碰到天车。解除防碰:当用手操纵解碰阀时,气体进入二位五通换向阀的左腔,防碰过圈阀内的气体通过二位五通换向阀排空,气缸左腔内气体排空,在弹簧作用下,气缸复位,此时防碰天车解碰。普通天车防碰系统气路原理图如图1。

1.2 使用方法

工作状态:将操作台下的解碰阀处以常开状态。

解除:将操作台下的解碰阀处以关闭状态。

2 普通天车防碰系统设计缺陷

根据对渤海油田钻修机作业现场使用情况的调查,普通防碰系统基本上能正常工作。但由于天车防碰系统属于一种安全预防事故发生的装置,在有些井队也许一年也没有动作一次,所以容易被使用者忽略。阀件长时间没有动作,到关键时刻一旦失灵后果不堪设想。而且还存在以下设计缺陷[1]。

(1)天车防碰系统不设紧急刹车气路,一旦紧急情况出现需制动,只能靠司钻压紧急制动。

(2)天车防碰系统不设刹车复位气路。刹车复位时,搬回防碰过卷阀的肘杆,松开刹把,游车下降,刹车气缸通过与刹把连接的连杆机构随之复位。国内生产的部分钻机,复位通过解碰阀,气由刹车气缸的另一端进人,此时刹车完全解除,游车迅速下降,不利于安全操作。

(3)该装置不能频繁使用。

(4)刹车系统不带减速装置,刹车时容易造成顿钻现象,对井架及上下底座造成冲击。

3 智能型天车防碰系统组成原理

智能型天车防碰系统由智能防碰仪、绞车、绞车传感器、电磁阀、刹车气缸或油缸、主滚筒刹车执行机构等组成。如图2所示。

智能防碰仪是智能型天车防碰系统的核心。它是一个高性能的单片机系统。通过接收来自绞车传感器的游车大钩信号进行智能判断,当大钩高度大于某一上限设定值或小于下限设定值时,智能防碰仪立即产生报警并同时打开电磁阀,来控制气缸或油缸,驱动主滚筒刹车执行机构。最后将绞车自动刹死。智能防碰仪电气工作原理见图3。

4 智能型天车防碰系统优点

智能游车防碰系统是一套与普通天车防碰系统并行运行的一种先进的防止钻机发生游车上碰下砸事故的安全保护设备。在钻机运转过程中,智能游车防碰系统会自动检测游车的高度位置,当游车运行至钻机顶部警戒高度区域(上限)或运行至钻台警戒高度区域(下限)时,系统会发出声光预警信号。同时系统会输出控制信号,强制进行刹车,确保游车运行安全。它克服了普通天车防碰系统设计缺陷,具有如下优点[2]。

(1)数字高度显示:仪器面板一般都设有数码管显示窗口,以数字形式实时显示大钩工作高度,使司钻能准确掌握大钩工作位置。

(2)预警提示:当大钩提升到距井口设定高度时,仪器开始报警提示操作手提前做好断离合及刹车制动准备。

(3)自动断离合:当操作手没能及时断离合,大钩到达设定高度时,仪器会自动对滚筒离合器实施断气控制。

(4)自动刹车:因没能及时刹车,当大钩到达设定高度时,仪器自动控制实施刹车同时可以控制气喇叭报警警示。

(5)具有位置记忆功能:当遇突然停电或其它原因,游车可能停在任何高度位置,这时智能游车防碰系统会自动记忆游车的位置,当供电恢复,游车再次运行时,系统不需要重新校准仍可正常工作。

(6)深度校准方便:司钻台设置有一个智能游车防碰系统校准按钮,需要时可用此按钮对系统进行校准。具体方法是:将游车下放至井台(游车底部距井台面为10mm~200mm)位置,轻轻按一下校准按钮即可。

5 现场推广使用情况

2007年以来,我公司先后承担了JZ9-3A、BZ34-1N、JZ25-1S、BZ29-4等修井机建造项目的建造任务。在这些项目中均配套安装了智能天车防碰系列产品,经过近3年的安装运行,并跟踪试验,系统运行稳定、正常。通过现场测试,该类智能天车防碰系统均能自动控制大钩在设定的区域内安全运行,都能够连续监视大钩运行位置并可实现声光报警,自动控制刹车。目前,智能天车防碰系列产品在渤海油田已得到了业主和使用方的广泛认可。随着天车智能防碰系统的推广应用,渤海油田安全管理将上一个新的台阶。

参考文献

[1]尹雪菲,马永刚,赵小奎.天车防碰系统浅析[J].石油矿场机械,2006,35(增刊):84～85.

连平6-4井防碰绕障技术研究 第3篇

1 连平6-4井的基本情况

本井位于近北西走向的断背斜构造带上, 依次穿过葡萄沟组, 桃树园组和鄯善群组。地层岩性以砂砾岩, 粉砂岩和细砂岩为主。根据地质设计提供情况, 该井的A靶点和B靶点的垂深均为1148米, 靶前位移186米, 水平段长172米。

2 技术难点

(1) 该井从井口到井底分别要进行三口井的防碰工作, 尤其是水平段与邻井连平6-3防碰距离非常小, 防碰任务非常艰巨。

(2) 靶前位移小, 地层不稳定, 造斜点的位置和造斜率的大小设计困难, 在保证绕障成功的同时还要保证轨迹顺利入窗, 井眼曲率不能过大, 否则造成后期采油施工困难。

(3) 地层的不均质性导致造斜率不稳定, 上部地层胶结差, 砂多泥少, 钻进过程中经常出现时快时慢的现象, 容易导致定向钻具工具面不稳定, 不利于准确控制井眼轨迹。

(4) 水平井井下摩阻扭矩大, 钻井施工风险高。

3 井眼轨迹设计及优选

3.1 轨迹类型优选

虽然目前国内许多油田的防碰绕障设计多为三维轨迹, 但三维轨迹设计无论在设计、施工还是工作量方面, 都比二维井眼轨道繁琐和困难, 在条件允许的情况下仍优先考虑二维设计。本井设计方位与邻井方位都都大不相同 (见图1) , 只要改变造斜点和造斜率进行常规两维设计总能绕过障碍井 (见图2) 。因此本井轨迹设计首选二维设计。

3.2 造斜点和造斜率选择

根据现场施工经验和力学分析原理, 在弯曲井段, 随着钻柱所受张力的增加, 钻柱加在井壁上的力也增大, 从而增大了钻柱与井壁间的摩擦力。在井眼严重弯曲的情况下, 很容易在下部钻具重量作用下形成严重的键槽, 造成卡钻, 即使水平井中产生轻微的卡钻, 都有可能出现井下复杂情况, 因此造斜点尽可能选择深一些, 尽可能缩短造斜点到目标点的井段长度;造斜率尽量小一点, 避免曲率过大产生较大的接触力, 在实现绕开障碍井的前提下, 为减小井眼控制的难度和钻井工作量, 利于安全、优质、高效钻井, 选择深造斜点中低造斜率设计模式。

3.3 轨迹剖面类型选择

首先以单圆弧剖面确定最小造斜率和造斜点进行二维常规设计, 然后进行防碰扫描, 确定最近防碰点A (图3) , 通过防碰数据表发现最近点在设计井62度左右的地方, 此时靶点的垂深和位移都已经走了百分之70左右了, 所以尝试提高造斜点和扭方位来增大靶前位移进行二维设计, 确定最远防碰点B (见图4) , 这样就确定出了造斜点和造斜率选择的区间范围, 再根据安排井队的设备及技术水平情况最终优选“直-增-增-增-稳”剖面, 设计轨迹和防碰情况见图5和图6。

4 轨迹控制及防碰绕障技术

(1) 施工前做好防碰分析, 通过MWD等监测设备随时跟踪井眼轨迹, 及时更换钻具组合, 及时调整井眼轨迹。

(2) 提高测量精度, 准确计算井深轨迹, 避免井眼相碰。将钻头提离井底, 使仪器处于静止状态, 可提高测斜数据的准确性。如发现有靠近临井的趋势, 及时调整井身轨迹, 防止发生碰井。

(3) 钻进过程中遇到时快时慢井段时, 及时调整钻压及工具面参数, 确保放空段井身轨迹符合设计要求。

(4) 在水平段采用斜坡钻杆, 减小钻具在水平段的阻力, 加重钻杆始终处于井斜30°以上, 以便于钻压向下传递。

(5) 加强录井检测和观察, 并根据录井结果和地质要求及MWD测量情况, 随时微调井斜, 确保整个水平段全在砂层里穿行。

5 现场施工情况

(1) 直井段:在垂直井段, 为了防斜打直, 避免在直井段结束时与连7井有相碰的危险。一开采用了塔式钻具组合, 在钻井中控制钻速, 坚持早开晚停、平稳开泵的措施, 防止岩屑堆积和开泵过猛对底层造成伤害, 保证井眼光滑畅通。

二开直井段 (309-708m) 采用钟摆钻具组合来防斜打快。 (708米-975m) 为桃树园组, 盐膏层发育, 为实现防斜打快, 避免缩径卡钻等复杂, 采用螺杆复合钻具组合。

(2) 增斜绕障段:主要采用滑动定向钻进, 同时利用MWD进行井眼轨迹随钻监控, 钻至1206m时成功绕过连平6-3井, 防碰距为3.81米。此时井眼轨迹的井斜角达到74度, 方位角为338.24度。

(3) 水平井段:由于在进入水平段前方位井斜都已调整到较理想的状态, 因此采用了复合定向钻进控制钻速, 轨迹也在设计的范围内向前延伸。此时造斜率6.55°/25m。通过MWD的井眼轨迹监控, 钻至井深1433.60米时轨迹井斜角91.50度, 方位角为343.47度, 按照设计施工要求已钻达B靶点。至此, 在整个钻井施工中成功避开3口防碰井钻达目的层。防碰情况见图7和图8。

6 认识与结论

(1) 遇多井防碰绕障, 施工前要参考邻井情况合理设计井眼轨迹, 充分做好防碰分析。

(2) 防碰绕障要有精密的随钻测量仪器作为保证, 本井将单弯螺杆和MWD配合使用, 达到了精确控制的目的。

(3) 水平段施工要选择合适的钻具组合, 准确计算底部钻具的造斜率, 尽量选择复合钻进方式, 避免大幅度地调整井斜, 减少滑动钻进, 从而确保井眼轨道平滑, 保证井下安全。

参考文献

[1]文乾彬, 杨虎, 谢礼科等.高密井网钻井防碰绕障技术研究[J].新疆石油天然气, 2012 (3) 39-42