一種鉆井操作流程集成控制的系統(tǒng)及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及到石油鉆井設(shè)備自動(dòng)化集成控制領(lǐng)域，特別涉及到一種鉆井操作流程集成控制的系統(tǒng)及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著各大油田減員增效的作業(yè)要求，目前油田鉆井裝備逐漸向配備了自動(dòng)化操作工具的自動(dòng)化鉆機(jī)方向發(fā)展?，F(xiàn)有常規(guī)司鉆集成控制系統(tǒng)大多包括以下一些系統(tǒng):高度集成的司鉆一體化多功能操作椅，防止各子系統(tǒng)之間干涉、碰撞的智能防碰撞系統(tǒng)，數(shù)據(jù)記錄和信息管理系統(tǒng)。但整個(gè)自動(dòng)化鉆機(jī)的集成操作，沒(méi)有按照鉆井操作的工藝模式進(jìn)行模式分類操作，造成系統(tǒng)操作的流程性不強(qiáng)，無(wú)法進(jìn)一步提升系統(tǒng)整體的自動(dòng)化程度和作業(yè)效率。由于系統(tǒng)一般分為主副司鉆協(xié)同操作，需要主副司鉆之間的協(xié)同配合和信息交互，在沒(méi)有鉆井模式的控制下，許多主副司鉆之間的操作配合都是靠操作人員去識(shí)別判斷和溝通，無(wú)法很好的保證操作的安全性和作業(yè)效率。為此，從鉆井操作工藝入手，結(jié)合各工具控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，立足于提升自動(dòng)化鉆機(jī)操作的便捷性、安全性和可靠性，開(kāi)發(fā)一套基于鉆井操作流程的集成控制系統(tǒng)是非常有必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種鉆井操作流程集成控制的系統(tǒng)及裝置，其目的一為:通過(guò)設(shè)置起鉆、下鉆、鉆進(jìn)、建立根和自由操作5種鉆井操作模式，讓主司鉆、副司鉆在設(shè)定的5種模式下，按照順序進(jìn)行操作；目的二為:系統(tǒng)設(shè)置有主、副司鉆觸摸屏交互提示和糾錯(cuò)提醒；目的三為:在集成控制的基礎(chǔ)上，極大提高了系統(tǒng)操作的效率，保證系統(tǒng)操作的安全性。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種鉆井操作流程集成控制的系統(tǒng)，包括I號(hào)工業(yè)機(jī)、2號(hào)工業(yè)機(jī)、3號(hào)工業(yè)機(jī)、4號(hào)工業(yè)機(jī)、主司鉆CPU、連接網(wǎng)絡(luò)耦合器、副司鉆CPU、主司鉆I號(hào)網(wǎng)絡(luò)耦合器、主司鉆2號(hào)網(wǎng)絡(luò)耦合器、主司鉆3號(hào)網(wǎng)絡(luò)耦合器、副司鉆I號(hào)網(wǎng)絡(luò)耦合器、副司鉆2號(hào)網(wǎng)絡(luò)耦合器、副司鉆3號(hào)網(wǎng)絡(luò)耦合器、主機(jī)控制器、頂驅(qū)控制器、儀器控制器、閥島遠(yuǎn)程站、貓道控制器、排管控制器、鐵鉆工控制器、自動(dòng)送鉆控制器和主司鉆4號(hào)網(wǎng)絡(luò)耦合器，所述的控制系統(tǒng)的I號(hào)工業(yè)機(jī)和2號(hào)工業(yè)機(jī)用NET網(wǎng)絡(luò)與主司鉆CPU相連接，3號(hào)工業(yè)機(jī)和4號(hào)工業(yè)機(jī)用NET網(wǎng)絡(luò)與副司鉆CPU相連接，主司鉆CPU與副司鉆CPU用連接網(wǎng)絡(luò)耦合器相連接，主司鉆CPU通過(guò)BUSI分別與主司鉆I號(hào)網(wǎng)絡(luò)耦合器、主司鉆2號(hào)網(wǎng)絡(luò)耦合器、主司鉆3號(hào)網(wǎng)絡(luò)耦合器、主司鉆4號(hào)網(wǎng)絡(luò)耦合器和閥島遠(yuǎn)程站相連接，主司鉆I號(hào)網(wǎng)絡(luò)耦合器與主機(jī)控制器相連接，主司鉆2號(hào)網(wǎng)絡(luò)耦合器與頂驅(qū)控制器相連接，主司鉆3號(hào)網(wǎng)絡(luò)耦合器與儀表控制器相連接，主司鉆4號(hào)網(wǎng)絡(luò)耦合器與自動(dòng)送鉆控制器相連接，副司鉆CPU通過(guò)BUS2分別與副司鉆I號(hào)網(wǎng)絡(luò)耦合器、副司鉆2號(hào)網(wǎng)絡(luò)耦合器和副司鉆3號(hào)網(wǎng)絡(luò)耦合器相連接，副司鉆I號(hào)網(wǎng)絡(luò)耦合器與貓道控制器相連接，副司鉆2號(hào)網(wǎng)絡(luò)耦合器與排管控制器相連接，副司鉆3號(hào)網(wǎng)絡(luò)耦合器與鐵鉆工控制器相連接。
[0005]所述控制系統(tǒng)的主司鉆控制模式分為:起鉆模式、下鉆模式、鉆進(jìn)模式、建立根模式和自由模式，當(dāng)主司鉆控制模式為起鉆模式、下鉆模式、鉆進(jìn)模式、建立根模式中的任意一種時(shí)，主司鉆控制模式與副司鉆控制模式為互鎖狀態(tài)，當(dāng)主司鉆控制模式為自由模式時(shí)，主司鉆控制模式與副司鉆控制模式為取消互鎖狀態(tài)。
[0006]—種鉆井操作流程集成控制裝置，包括主司鉆CPU、主司鉆控制板、副司鉆控制板、絞車手柄、盤(pán)剎手柄、主司鉆操作面板、主司鉆報(bào)警、顯示裝置、吊卡卡裝置、電子防碰裝置、主司鉆模擬輸入(Al)模塊、主司鉆模擬輸出(AO)模塊、主司鉆數(shù)字輸入(DI)模塊、主司鉆數(shù)字輸出(DO)模塊、主司鉆I號(hào)數(shù)字輸出輸入(DODI)模塊、主司鉆2號(hào)數(shù)字輸出輸入(DODI)模塊、主司鉆3號(hào)數(shù)字輸入輸出(DODI)模塊、主司鉆4號(hào)數(shù)字輸入輸出(DODI)模塊、電子剎車裝置、排管抓管手柄、排管導(dǎo)向手柄、副司鉆操作面板、副司鉆報(bào)警、顯示裝置、副司鉆模擬輸入(Al)模塊、副司鉆模擬輸出(AO)模塊、副司鉆數(shù)字輸入(DI)模塊、副司鉆數(shù)字輸出(DO)模塊、副司鉆2號(hào)數(shù)字輸出輸入(D0DI)模塊、副司鉆3號(hào)輸出輸入(DODI)模塊、動(dòng)力鼠洞裝置、扶正機(jī)械手裝置和副司鉆I號(hào)數(shù)字輸出輸入(DODI)模塊，所述裝置在主司鉆控制板的印刷電路上分別裝有:主司鉆CPU、主司鉆模擬輸入(Al)模塊、主司鉆模擬輸出(AO)模塊、主司鉆數(shù)字輸入(DI)模塊、主司鉆數(shù)字輸出(DO)模塊、主司鉆I號(hào)數(shù)字輸出輸入(DODI)模塊、主司鉆2號(hào)數(shù)字輸出輸入(DODI)模塊、主司鉆3號(hào)數(shù)字輸出輸入(DODI)模塊和主司鉆4號(hào)數(shù)字輸出輸入(DODI)模塊，主司鉆CPU分別與主司鉆模擬輸入(Al)模塊、主司鉆模擬輸出(AO)模塊、主司鉆I號(hào)數(shù)字輸出輸入(DODI)模塊、主司鉆2號(hào)數(shù)字輸出輸入(DODI)模塊、主司鉆3號(hào)數(shù)字輸出輸入(DODI)模塊和主司鉆4號(hào)數(shù)字輸出輸入(DODI)模塊相連接，副司鉆控制板的印刷電路上分別裝有:副司鉆CPU、副司鉆_吳擬輸入(Al )_吳塊、副司鉆_吳擬輸出(AO)I^塊、副司鉆數(shù)字輸入(DI)模塊、副司鉆數(shù)字輸出(DO)模塊、副司鉆I號(hào)數(shù)字輸出輸入(DODI)模塊、副司鉆2號(hào)數(shù)字輸出輸入(DODI)模塊和副司鉆3號(hào)數(shù)字輸出輸入(DODI)模塊，副司鉆CPU分別與副司鉆模擬輸出(AO)模塊、副司鉆數(shù)字輸入(DI)模塊、副司鉆數(shù)字輸出(DO)模塊、副司鉆I號(hào)數(shù)字輸出輸入(DODI)模塊、gU司鉆2號(hào)數(shù)字輸出輸入(DODI)模塊和副司鉆3號(hào)數(shù)字輸出輸入(DODI)模塊相連接。
[0007]所述的主司鉆模擬輸入(Al)模塊與絞車手柄相連接，主司鉆模擬輸出(AO)模塊與盤(pán)剎手柄相連接，主司鉆數(shù)字輸入(DI)模塊與主司鉆操作面板相連接，主司鉆數(shù)字輸出(DO)模塊與主司鉆報(bào)警、顯不裝置相連接，主司鉆2號(hào)數(shù)字輸出輸入(DODI)模塊與電子防碰裝置相連接，主司鉆3號(hào)數(shù)字輸出輸入(DODI)模塊與吊卡卡瓦裝置相連接，主司鉆4號(hào)數(shù)字輸出輸入(DODI)模塊與電子剎車裝置相連接。
[0008]所述的副司鉆模擬輸入(Al)模塊與排管抓管手柄相連接，副司鉆模擬輸出(AO)模塊與排管導(dǎo)向手柄相連接，副司鉆數(shù)字輸入(DI)模塊與副司鉆操作面板相連接，副司鉆數(shù)字輸出(DO)模塊與副司鉆報(bào)警、顯示裝置相連接，副司鉆2號(hào)數(shù)字輸出輸入(DODI)模塊與動(dòng)力鼠洞裝置相連接，副司鉆3號(hào)數(shù)字輸出輸入(DODI)模塊與扶正機(jī)械手裝置相連接。
[0009 ]所述的主司鉆CPU通過(guò)主司鉆I號(hào)數(shù)字輸出輸入(DODI)模塊經(jīng)副司鉆I號(hào)數(shù)字輸出輸入(DODI)模塊與副司鉆CPU相連接。
[0010]本發(fā)明的積極效果為:
1、通過(guò)在軟件程序中設(shè)置鉆進(jìn)、起鉆、下鉆、建立根和自由操作五種模式控制，規(guī)定了順序執(zhí)行步驟，減少誤操作，提高設(shè)備安全性； 2、系統(tǒng)采用主司鉆模式選擇為主，副司鉆從動(dòng)操作的方式，提高了主副司鉆之間的聯(lián)系和互鎖；
3、人機(jī)界面依托鉆井流程，編制動(dòng)畫(huà)式操作流程畫(huà)面，能生動(dòng)形象的起到數(shù)據(jù)監(jiān)視、報(bào)警提示和流程化操作提示功能；
4、通過(guò)在鉆井工藝銜接點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)傳感器，提高工具之間的自動(dòng)配合水平，可逐步提高整套鉆機(jī)的自動(dòng)化操作水平。
【附圖說(shuō)明】
[0011 ]圖1、鉆井操作流程集成控制系統(tǒng)連接框圖；
圖2、鉆井操作流程集成控制裝置連接框圖；
圖3、鉆井操作流程集成控制系統(tǒng)控制模式框圖。
【具體實(shí)施方式