一种适用于液压钻机的钻机工作状态自动识别方法

摘要

一种适用于液压钻机的钻机工作状态自动识别方法，接收悬重传感器测量的大钩载荷值、绞车传感器测量的大钩位移值、泵冲传感器测量的钻井液流量值、压力传感器测量的下压力值，设置大钩载荷门限值、下压力门限值、井底上空门限值、钻井液流量门限值、钻压门限值，根据判断依据进行钻机状态自动识别。本发明既适用于常规钻机，又适用于液压钻机，能准确识别液压钻机的工作状态，能解决常规方法在重、轻载大钩负荷差异不大的情况下状态判断不准的问题。

主权项

一种适用于液压钻机的钻机工作状态自动识别方法，其特征在于，该自动识别方法包含以下步骤：步骤1、按照常规方法在液压钻机的相应位置上安装测量大钩载荷的悬重传感器、测量大钩位移的绞车传感器、测量钻井液流量的泵冲传感器；步骤2、在液压钻机的下压力表连接油路中，串联一个三通接头，接入测量下压力的压力传感器；步骤3、常规信号接收处理模块接收悬重传感器测量的大钩载荷值、绞车传感器测量的大钩位移值、泵冲传感器测量的钻井液流量值、压力传感器测量的下压力值；步骤4、设置大钩载荷门限值、下压力门限值、井底上空门限值、钻井液流量门限值、钻压门限值；大钩载荷门限值：根据钻井现场实际状况设置该值为100kN～300kN；下压力门限值：根据钻井现场实际状况设置该值为5kN～20kN；井底上空门限值：根据钻井现场实际状况设置该值为0.05m～0.15m；钻井液流量门限值：根据钻井现场实际状况设置该值为8l/s～15l/s；钻压门限值：根据钻井现场实际状况设置该值为4kN～15kN；步骤5、根据判断依据进行钻机状态自动识别；如果大钩载荷值≥大钩载荷门限值，或下压力值≥下压力门限值，则钻机为重载状态，进行步骤7；如果大钩载荷值<大钩载荷门限值，且下压力值<下压力门限值，则钻机为轻载状态，进行步骤7；如果重载，且井底上空值<井底上空门限值，且钻压值+下压力值>钻压门限值，且钻井液流量值>钻井液流量门限值，则钻机为钻进状态，进行步骤6；如果重载，且开泵，则钻机为循环状态，进行步骤7；如果重载，且井底上空值≥井底上空门限值，则钻机为提离井底状态，进行步骤7；如果重载，且井底上空值<井底上空门限值，则钻机为在井底状态，进行步骤7；如果重载转换为轻载，则钻机为坐卡状态，进行步骤7；步骤6、计算井深和钻速；井深计算：当工作状态为在“钻进状态”时，井深=初始设置井深+绞车传感器测得的大钩位移值；钻速计算：钻速就是单位时间内井深的增量，钻速=（当前井深‑初始井深）/井深增量所用钻进时间；只在钻进情况下计算，每秒计算一次；其中，初始设置井深是在进入“钻进状态”前，操作人员根据实际钻井井深所设置的一个初始化值；绞车传感器测得的大钩位移值是依据操作人员所设定的标定曲线，绞车传感器产生绞车脉冲，根据采集的脉冲进行计数，再根据标定曲线的函数关系计算得到大钩位移值；步骤7、利用显示装置显示、输出传感器信号值、钻机工作状态、井深、钻速。