海洋陆地钻修井一体化智能系统装备

1.海洋陆地钻修井作业一体化智能系统装备

钻修井作业一体化智能系统装备是一整套智能化管柱自动化处理装备,采用机、电、液、机器视觉一体化设计,以司钻房集成控制系统为实时作业中心,采用总线连接方式将钻台面摆管机械手、二层台智能排管系统、动力猫道机、铁钻工和液压吊卡等一系列管柱处理设备进行信息融合,形成一个有机智能控制系统,由2名司钻在司钻房实现管柱移送、起下立柱、自动上卸扣等一整套管柱自动处理作业。该装备的应用彻底改变传统人工作业模式,实现智能化、安全化作业,同时降低人工劳动强度。此套装备可根据不同类型和系列的海洋/陆地钻/修井作业进行定制研发。

特点及优势:

  • 彻底改变目前传统人工作业模式,实现智能化、一体化作业模式;
  • 具有防碰撞系统、自检系统和潜在故障诊断系统等安全保障系统,增强作业安全性、可靠性、稳定性和可维护性;
  • 故障后可恢复到人工作业模式,不影响井队正常作业。
  • 操作方式为司钻房集成控制操作、遥控器操作和本地操作;
  • 可选配模拟仿真培训系统,降低员工培训风险和成本。
  • 2.司钻集成控制系统

    司钻房集成控制系统通过集成创新把传统钻机八大件与钻修井一体化智能装备等关键设备的运行状态反馈操作人员,并提供在线故障诊断和防碰报警功能。为钻修井工艺创建了一个数字化、信息化、智能化的管理平台,最终实现对系统各关键设备的远程操作、数据传输和故障监控。

    特点及优势:

  • 双司钻操作模式,提供安全互锁指令;
  • 内嵌多设备防碰撞系统设计;
  • Self-checking自检系统设计;
  • 在线故障诊断分析系统设计;
  • 司钻房本地与遥控端控制权切换。
  • 3.二层台智能排管系统

    二层台智能排管系统主要由机械手臂、夹爪、回转机构、前后行走机构、指梁锁、二层台和防爆摄像仪组成。该设备取代二层台井架工,实现起下立柱过程中管柱在二层台的自动排放,操作方式为司钻房集成控制操作和遥控器操作。可以应用于不同类型和系列的海洋或陆地钻修井装备中。

    特点及优势:

  • 配合液压吊卡与视觉系统,可实现二层台无人化作业;
  • 二层台位置自学习记忆功能;
  • 具有立柱防风倒装置;
  • 夹爪开合、持管状态、指梁锁可视化。
  • 4.动力猫道机

    动力猫道机主要由底座、滑动臂、移动小车、翻管机构、挑管机构和动力管架组成,可以实现管柱在场地与钻台面之间的自动移送和排放,操作方式为司钻房集成控制操作、遥控器操作和本地操作。可应用于不同类型和系列的海洋或陆地钻/修井装备中。

    特点及优势:

  • 适应管柱直径范围大,送甩钻时间周期短;
  • 具有自学习和一键送甩钻功能,可以一键到井口;
  • 管柱长度的自动测量和统计;
  • 设备故障后可恢复到人工作业模式。
  • 5.海洋平台远程运维及专家决策系统

    由于海洋石油平台作业设备结构复杂,自动化程度也越来越高,设备中各种元器件相互联系、相互依赖,这就使得设备故障诊断难度增大。一旦出现故障,能否对故障进行快速的诊断并排除故障,对于平台作业来说是非常重要的。海洋平台远程运维及专家决策系统克服了地域和时间的限制,实现专家远程诊断。远程运维及专家决策系统涉及多学科工作组的协同等工作,有效地提高了工作效率和成果的准确性,同时利用专家决策技术搭建系统性平台对存在的问题提出有效的解决方案。

    6.钻修井作业装备模拟仿真培训系统

    根据IADC协会对司钻模拟机的制造标准,并侧重于钻修井一体化智能装备操作,研制了适用一体化智能系统装备的模拟仿真培训系统,是对操作该系统装备的新员工或老员工,正式上岗前的培训和模拟训练工作,利用沉浸式交互设备及3D立体显示技术,为培训者提供一个和真实环境完全一致的虚拟环境,是用来模拟司钻操作人员在控制室的实际操控,高仿真还原司钻工作场景。

    特点及优势:

  • 沉浸式钻修井作业岗前培训;
  • 建立事故、事件处理方案预演;
  • 提供设备状态远端监测维护模块,用于决策辅助;
  • 提供IADC协会标准定制版。
  • 7.翻转式钻台面机械手

    翻转式钻台面机械手,代替钻台面工人摆放管柱,是实现钻台面管柱操作无人化作业的重要设备。该型机械手通过集成的偏移、旋转以及翻转机构,能够避让管柱输送通道,且不占用过大的钻台面空间,此外通过翻转机构还可以实现机械手与钻台集成运输。

    特点及优势:

  • 结构紧凑合理
  • 特殊的翻转机构,仅用一个油缸实现机械手翻转避让;采用强度高、外观简洁的箱梁式手臂。

  • 井口及立根盒精确定位
  • 特殊的夹爪结构实现不同管径管柱的夹紧,保证了管柱在井口及立根盒的精确定位。

  • 自动化程度更高,操作方便,效率高
  • 通过学习及记忆功能,结合现场工况灵活调整,实现一键自动摆管,人员操作更加方便,效率更高。

  • 安全系数更高
  • 通过编码器、磁致伸缩传感器及接近开关等检测元件互相融合,构成了完整的防碰撞系统,既可实现设备本体安全运行,又可与液压吊卡实现联锁,保证设备平稳高效运行。

    8 轨道式钻台面机械手

    轨道式钻台面机械手,可用于解决单根接立柱、单根钻进和起下立柱过程中管柱在井口、管区和小鼠洞之间的来回移动摆放,并可避让猫道上管柱,使用该型机械手来替代人工移动摆放管柱。代替钻台面工人摆放管柱,是实现钻台面管柱操作无人化作业的重要设备。

    特点及优势:

  • 结构紧凑合理
  • 特殊的机械手摆放位置,避免干涉猫道机送管;采用强度高、外观简洁的箱梁式手臂。

  • 井口及立根盒精确定位
  • 特殊的夹爪结构实现不同管径管柱的夹紧,保证了管柱在井口及立根盒的精确定位。

  • 自动化程度更高,操作方便,效率高
  • 通过学习及记忆功能,结合现场工况灵活调整,实现一键自动摆管,人员操作更加方便,效率更高。

  • 安全系数更高
  • 通过编码器、磁致伸缩传感器及接近开关等检测元件互相融合,构成了完整的防碰撞系统,既可实现设备本体安全运行,又可与液压吊卡实现联锁,保证设备平稳高效运行。

    9.下沉式钻台面机械手

    下沉式钻台面机械手,具备常规钻台面机械手管柱操作功能,能够代替工人完成管柱的移送。采用独特的下沉式设计,使机械手在人工作业和设备运输时能够下沉至钻台面以下。该型机械手能够与钻台集成运输,且能够解决干涉猫道机送管等问题,结构简单,占用空间小,实用性高。

    特点及优势:

  • 结构紧凑合理
  • 独特的下沉式结构避免干涉猫道机送管,对钻台改动量很小,可与钻台集成运输;采用强度高、外观简洁的箱梁式手臂。

  • 井口及立根盒精确定位
  • 特殊的夹爪结构实现不同管径管柱的夹紧,保证了管柱在井口及立根盒的精确定位。

  • 自动化程度更高,操作方便,效率高
  • 通过学习及记忆功能,结合现场工况灵活调整,实现一键自动摆管,人员操作更加方便,效率更高。

  • 安全系数更高
  • 通过编码器、磁致伸缩传感器及接近开关等检测元件互相融合,构成了完整的防碰撞系统,既可实现设备本体安全运行,又可与液压吊卡实现联锁,保证设备平稳高效运行。