专利名称：一种实现测井绞车运行保护的系统、装置及方法
技术领域：
本发明涉及测井系统的绞车运行控制技术，尤其涉及实现测井绞车运行保护的系统、装置及方法。
背景技术：
测井绞车是油田中途测试和试井的综合设备，通过动力系统驱动滚筒实现电缆及其所载仪器设备的上提或下放。目前，公知的测井绞车中包括动力系统与深度监控系统。动力系统由液压系统及其控制电路组成。如图1所示，表示了现有技术动力系统中液压系统的液压原理。该动力系统中的容积调速闭式回路由电液比例控制双向变量泵、双向马达(譬如图1中通过双向变量马达实施该双向马达)组成，电液比例控制双向变量泵可以按输入的电讯号连续按比例的改变排量。通过改变电液比例控制双向变量泵排量引起的流量变化，来改变双向马达的输出转速，实现测井绞车的转速调节。双向马达的旋转方向由电液比例控制双向变量泵的供油方向控制，当电液比例控制双向变量泵的输出油流方向从油口 A至油口 B时，双向马达顺时针旋转，驱动滚筒实现上提动作；当电液比例控制双向变量泵的输出油流方向从油口 B至油口 A时，双向马达逆时针旋转，驱动滚筒实现下放动作。现有的动力系统中的控制电路包括直流电源、电控手柄、放大器以及电液比例控制双向变量泵比例电磁铁YVa和YVb，如图2所示。其中，直流电源向放大器供电；电控手柄包括机械手柄和旋转电位器RPl ；机械手柄与旋转电位器RPl同轴，当机械手柄顺时针旋转时，旋转电位器RPl输出相应的上提控制信号到放大器信号输入端SIG，放大器输出端A 输出，比例磁铁YVa得电，使电液比例控制双向变量泵的输出油流方向从油口 A至油口 B，即双向马达顺时针旋转、驱动滚筒实现上提运转；当机械手柄逆时针旋转时，旋转电位器RPl 输出相应的下放控制信号到放大器信号输入端SIG，放大器输出端B输出，比例电磁铁YVb 得电，使电液比例控制双向变量泵的输出油流方向从油口 B至油口 A，即双向马达逆时针旋转、驱动滚筒实现下放运转。电控手柄中机械手柄的旋转方向及角度决定了旋转电位器RPl 输出到放大器信号输入端SIG的电压，即选择控制放大器输出端A或B的输出、以及输出电流的大小，实现对电液比例控制双向变量泵实现油流方向及排量控制，即实现测井绞车上提或下放运转以及速度调节。作业时，操作人员需要根据预期的控制操作电控手柄实现测井绞车上提或下放运转以及速度调节。现有的测井绞车中的深度监控系统由编码器及工控微机组成，如图3所示。该系统采用编码器将电缆长度转换为方波脉冲序列，由于每一脉冲宽度固定不变，所以检测编码器发出的脉冲数即可检测井深；工控微机对该信号进行采集处理并显示其即时速度和深度数值，当检测到的即时深度信号数值与井口距离或与目的井深距离低于阈值时，可以通过内部设置的报警输出模块输出电压信号，控制报警电路进行光报警提示。作业时，操作人员根据作业设计在工控微机上预设井口基准(譬如深度为零)和目的井深，以便与即时井深进行核对比较。当检测到的即时井深数值与预设的井口基准距离低于阈值时，报警输出模块发出电压报警信号U1，该信号通过报警电路中设置的继电器电路和报警灯转换为光报警提示，操作人员根据即时井深数值及报警提示操作电控手柄、降低测井绞车的上提速度； 当检测到的即时井深数值与预设的目的井深距离低于阈值时，报警输出模块发出电压报警信号U2，该信号通过报警电路中设置的继电器电路和报警灯转换为光报警提示，操作人员根据即时井深数值及报警提示操作电控手柄、降低测井绞车的下放速度。操作人员通过降低绞车的运行速度，为所载仪器的运行预留出足够的预警时间和安全距离，有效避免因深度误差弓I起仪器冲出井口或超过目的井深造成的安全及设备危害。但是，现有的测井绞车中动力系统与深度监控系统之间没有相互关联，当深度监控系统检测到的即时深度信号数值与预设的井口基准距离或与预设的目的井深距离低于阈值并发出光报警提示时，动力系统无法根据深度监控系统报警实现绞车的自动低速运行，不能实现绞车运行自动保护以及所载仪器的安全保护。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种实现测井绞车运行保护的系统、装置及方法，能够实现绞车运行自动保护以及所载仪器的安全保护。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种实现测井绞车运行保护的系统，包括深度监测系统和绞车运行控制装置，其中深度监测系统，用于将检测到的即时井深与预设的井深比较，若比较结果小于阈值，则向绞车运行控制装置输出报警信号；绞车运行控制装置，用于根据输入的报警信号用预置的低速控制信号控制测井绞车低速运行。进一步地，绞车运行控制装置包括电控手柄、报警信号处理电路、放大器以及液压系统中电液比例控制双向变量泵的第一比例电磁铁和第二比例电磁铁；深度监测系统包括编码器及工控装置；其中编码器，用于将电缆长度转换为方波脉冲序列并输出；工控装置，用于将编码器输出的方波脉冲序列转换成即时井深数值，当即时井深与预设的井口基准距离低于第一阈值时，向报警信号处理电路输出第一电压报警信号；当即时井深与预设的目的井深距离低于第二阈值时，向报警信号处理电路输出第二电压报警信号；报警信号处理电路，用于根据输入的第一电压报警信号切断电控手柄输出的上提控制信号，并将预置的低速上提控制信号切换至放大器的信号输入端；或者根据输入的第二电压报警信号切断电控手柄输出的下放控制信号，并将预置的低速下放控制信号切换至放大器的信号输入端；放大器，用于将低速上提控制信号或低速下放控制信号转换成相应的低速上提或低速下放电流信号，相应地驱动电液比例控制双向变量泵的第一比例电磁铁或第二比例电磁铁；第一比例电磁铁或第二比例电磁铁，用于在放大器的驱动下通过控制电液比例控制双向变量泵在小排量下运行，来控制测井绞车相应地在上提状态或下放状态的低速运行。
进一步地，第一比例电磁铁或第二比例电磁铁分别在放大器的驱动下通过控制电液比例控制双向变量泵在小排量下运行，来控制测井绞车相应地在上提状态或下放状态的低速运行，包括以下减速控制方式中的任意一种第一种是将预置的定值控制信号切换至所述放大器的信号输入端，第一比例电磁铁或第二比例电磁铁在放大器输出端的定值电流信号控制下，控制电液比例控制双向变量泵在固定的小排量下运行，从而控制测井绞车相应地在上提状态或下放状态的低速运行；第二种是将一个连续递减的控制信号切换至放大器的信号输入端，第一比例电磁铁或第二比例电磁铁在所述放大器输出端连续递减的电流信号控制下逐渐减小电液比例控制双向变量泵的排量，最终控制电液比例控制双向变量泵在固定的小排量下运行，从而控制测井绞车相应地在上提状态或下放状态的低速运行。进一步地，绞车运行控制装置还包括选择开关，该选择开关连接在工控装置和报警信号处理电路之间，用于通过人工控制接通或切断工控装置向报警信号处理电路输出的第一电压报警信号或第二电压报警信号。进一步地，绞车运行控制装置包括直流电源，报警处理电路包括第一继电器、第二继电器以及第一电位器、第二电位器；选择开关包括第一常闭触点和第二常闭触点，其中选择开关的第一常闭触点的第一端与工控装置的第一电压报警信号输出端相连， 该第一常闭触点的第二端与第一继电器控制线圈的第一端相连，第一继电器控制线圈的第二端与直流电源的共地端连接；选择开关的第二常闭触点的第一端与工控装置的第二电压报警信号输出端相连， 该第二常闭触点的第二端与第二继电器控制线圈的第一端相连，该第二继电器控制线圈的第二端与直流电源的共地端连接；第一继电器的常闭触点的第一端与电控手柄中旋转电位器的中间抽头相连，第一继电器的常闭触点的第二端与第二继电器的常闭触点的第一端相连；第一继电器的常开触点的第一端与第一电位器的中间抽头相连，第一继电器的该常开触点的第二端与第二继电器的常闭触点的第二端相连；第二继电器的常开触点的第一端与第二电位器的中间抽头相连，第二继电器的该常开触点的第二端与第二继电器的常闭触点的第二端相连后，连接到所述放大器的信号输入端；第一电位器的第一端与第二电位器的第一端并联后与直流电源的电源输出端相连，第一电位器的第二端与第二电位器的第二端并联连接至所述直流电源的共地端。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种实现测井绞车运行保护的绞车运行控制装置，除了包括电控手柄、放大器以及液压系统的电液比例控制双向变量泵的比例电磁铁外，还包括报警信号处理电路，其中报警信号处理电路，用于根据来自深度监测系统的报警信号切断电控手柄输出的运行控制信号，将预置的低速控制信号切换至放大器的信号输入端；放大器，用于将低速控制信号转换成测井绞车低速运行的电流信号，以驱动比例电磁铁；比例电磁铁，用于在放大器的驱动下通过控制电液比例控制双向变量泵在小排量下运行，来控制测井绞车低速运行。
进一步地，电液比例控制双向变量泵的比例电磁铁包括第一比例电磁铁和第二比例电磁铁，其中报警信号处理电路根据来自深度监测系统的第一电压报警信号切断电控手柄输出的上提控制信号，并将预置的低速上提控制信号切换至放大器的信号输入端；或者根据来自深度监测系统的第二电压报警信号切断电控手柄输出的下放控制信号，并将预置的低速下放控制信号切换至放大器的信号输入端；放大器将低速上提控制信号或低速下放控制信号转换成相应的低速上提或低速下放电流信号，相应地驱动第一比例电磁铁或第二比例电磁铁；第一比例电磁铁或第二比例电磁铁，用于在所述放大器的驱动下通过控制电液比例控制双向变量泵在小排量下运行，来控制测井绞车相应地在上提状态或在下放状态的低速运行。进一步地，第一比例电磁铁或第二比例电磁铁在所述放大器的驱动下通过控制所述电液比例控制双向变量泵在小排量下运行，来控制所述测井绞车相应地在上提状态或下放状态的低速运行，包括以下减速控制方式中的任意一种第一种是将预置的定值控制信号切换放大器的信号输入端，第一比例电磁铁或第二比例电磁铁在放大器输出端的定值电流信号控制下，控制电液比例控制双向变量泵在固定的小排量下运行，从而控制测井绞车相应地在上提状态或下放状态的低速运行；第二种是将一个连续递减的控制信号切换至放大器的信号输入端，第一比例电磁铁或第二比例电磁铁在放大器输出端连续递减的电流信号控制下逐渐减小电液比例控制双向变量泵的排量，最终控制电液比例控制双向变量泵在固定的小排量下运行，从而控制测井绞车相应地在上提状态或下放状态的低速运行。进一步地，该装置还包括直流电源，该报警处理电路包括第一继电器、第二继电器以及第一电位器、第二电位器；其中第一继电器控制线圈的第一端通过一选择开关的第一常闭触点与深度监测系统的第一电压报警信号输出端相连，第一继电器控制线圈的第二端与直流电源的共地端连接；第二继电器控制线圈的第一端通过选择开关的第二常闭触点与深度监测系统的第二电压报警信号输出端相连，该第二继电器控制线圈的第二端与直流电源的共地端连接；第一继电器的常闭触点的第一端与电控手柄中旋转电位器的中间抽头相连，第一继电器的常闭触点的第二端与第二继电器的常闭触点的第一端相连；第一继电器的常开触点的第一端与第一电位器的中间抽头相连，第一继电器的该常开触点的第二端与第二继电器的常闭触点的第二端相连；第二继电器的常开触点的第一端与第二电位器的中间抽头相连，第二继电器的该常开触点的第二端与第二继电器的常闭触点的第二端相连后，连接到放大器的信号输入端；第一电位器的第一端与第二电位器的第一端并联后与直流电源的电源输出端相连，第一电位器的第二端与第二电位器的第二端并联连接至直流电源的共地端。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种实现测井绞车运行保护的方法，涉及深度监测系统和绞车运行控制装置，该方法包括深度监测系统将检测到的即时井深与预设的井深比较，根据比较结果小于阈值输出报警信号；绞车运行控制装置根据深度监测系统输出的报警信号用预置的低速控制信号控制测井绞车低速运行。进一步地，深度监测系统将检测到的即时井深与预设的井深比较，根据比较结果小于阈值输出报警信号，具体包括当即时井深与预设的井口基准距离低于第一阈值时，输出第一电压报警信号；当即时井深与预设的目的井深距离低于第二阈值时，输出第二电压报警信号。进一步地，绞车运行控制装置中涉及电控手柄、报警信号处理电路、放大器以及液压系统的电液比例控制双向变量泵的第一比例电磁铁和第二比例电磁铁；绞车运行控制装置根据报警信号用预置的低速控制信号控制测井绞车低速运行，具体包括报警信号处理电路根据第一电压报警信号切断电控手柄输出的上提控制信号，并将预置的低速上提控制信号切换至放大器的信号输入端；或者根据第二电压报警信号切断电控手柄输出的下放控制信号，并将预置的低速下放控制信号切换至放大器的信号输入端；放大器将低速上提控制信号或低速下放控制信号相应地转换成低速上提电流信号或低速下放电流信号，相应地驱动电液比例控制双向变量泵的第一比例电磁铁或第二比例电磁铁；第一比例电磁铁或第二比例电磁铁通过控制电液比例控制双向变量泵在小排量下运行，来控制测井绞车相应地在上提状态或在下放状态的低速运行。进一步地，第一比例电磁铁和第二比例电磁铁通过控制电液比例控制双向变量泵在小排量下运行，来控制测井绞车相应地在上提状态或在下放状态的低速运行，包括以下减速控制方式中的任意一种第一种是将预设置的定值控制信号切换放大器的信号输入端，第一比例电磁铁或第二比例电磁铁在放大器输出端的定值电流信号控制下，控制电液比例控制双向变量泵在固定的小排量下运行，从而控制测井绞车相应地在上提状态或下放状态的低速运行；第二种是将一个连续递减的控制信号切换至放大器的信号输入端，第一比例电磁铁或第二比例电磁铁在放大器输出端连续递减的电流信号控制下逐渐减小电液比例控制双向变量泵的排量，最终控制电液比例控制双向变量泵在固定的小排量下运行，从而控制测井绞车相应地在上提状态或下放状态的低速运行。进一步地，绞车运行控制装置中还涉及连接在深度监测系统和报警信号处理电路之间的选择开关，该方法还包括通过选择开关人工控接通或切断工控装置向报警信号处理电路输出的第一电压报警信号或第二电压报警信号。本发明通过在现有的测井绞车的动力系统与深度监控系统之间建立相互关联，当深度监控系统检测到的即时深度信号数值与预设的井口基准距离或与预设的目的井深距离低于阈值并发出报警信号时，动力系统能够根据深度监控系统的报警信号实现绞车的自动减速，能够实现绞车运行自动保护以及所载仪器的安全保护。本发明可以根据设计需要及电液比例控制双向变量泵的元件特性，在一定范围内设定绞车自动减速后的上提或下放运行速度。
图1是现有的动力系统液压原理图；图2是现有的动力系统中绞车控制电路装置的结构示意图；图3是现有的测井绞车中深度监控系统的结构示意图；图4为本发明的实现测井绞车的调速运行的系统实施例的结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图和优选实施例对本发明的技术方案进行详细地阐述。以下例举的实施例仅用于说明和解释本发明，而不构成对本发明技术方案的限制。本发明提供的实现测井绞车运行保护的系统实施例，其结构如图4所示，包括深度监测系统和本发明的绞车运行控制装置的实施例，其中深度监测系统，用于将检测到的即时井深与预设的井深比较，若比较结果小于阈值，则向绞车运行控制装置输出报警信号；绞车运行控制装置，用于根据输入的报警信号用预置的低速控制信号控制所述测井绞车低速运行。上述绞车运行控制装置实施例进一步包括电控手柄、报警信号处理电路、放大器以及电液比例控制双向变量泵两个比例电磁铁YVa和YVb ；深度监测系统中包括编码器及工控装置；其中编码器，用于将电缆长度转换为方波脉冲序列并输出；工控装置，用于通过计数模块采集编码器输出的方波脉冲序列，并转换成即时井深数值；当检测到即时井深与预设的井口基准距离低于第一阈值时，通过报警输出模块向报警信号处理电路输出电压报警信号Ul ；当检测到的即时井深与预设的目的井深距离低于第二阈值时，通过报警输出模块输出电压报警信号U2 ；报警信号处理电路，用于根据输入的电压报警信号Ul切断电控手柄输出的上提控制信号，并将预置的低速上提控制信号切换至放大器的信号输入端SIG ；或者根据输入的电压报警信号U2切断电控手柄输出的下放控制信号，并将预置的低速下放控制信号切换至放大器的信号输入端SIG ；放大器，用于将低速上提控制信号或低速下放控制信号转换成相应的低速上提或低速下放电流信号，相应地驱动电液比例控制双向变量泵的比例磁铁YVa或YVb ；比例电磁铁YVa或YVb在放大器的驱动下控制电液比例控制双向变量泵在小排量下运行，从而控制测井绞车相应地在上提状态或下放状态的低速运行。上述测井绞车的低速运行控制可以有两种方式第一种是将预置的定值控制信号(譬如图4中通过设定电位器RP2和RP3的中心抽头位置)切换至放大器的信号输入端，比例电磁铁YVa或YVb在放大器的定值电流信号控制下，控制电液比例控制双向变量泵在固定的小排量下运行，从而控制测井绞车相应地在上提状态或下放状态的低速运行。
第二种是将一个连续递减的控制信号切换至放大器的信号输入端，比例电磁铁 YVa或YVb在放大器连续递减的电流信号控制下逐渐减小电液比例控制双向变量泵的排量，最终控制电液比例控制双向变量泵在固定的小排量下运行，从而控制测井绞车相应地在上提状态或下放状态的低速运行。在上述绞车运行控制装置实施例中还包括选择开关SA,连接在工控装置和报警信号处理电路之间，用于通过人工控接通或切断工控装置向报警信号处理电路输出的电压报警信号Ul和U2。图4所示的报警处理电路进一步包括第一继电器KA3、第二继电器KA4以及第一电位器RP2、第二电位器RP3 ；选择开关SA包括第一常闭触点和第二常闭触点，其中选择开关SA的第一常闭触点的一端与报警输出模块的电压报警信号Ul输出端相连，第一常闭触点的另一端与第一继电器KA3控制线圈的一端相连，第一继电器KA3控制线圈的另一端与直流电源的共地端COM连接；选择开关SA的第二常闭触点的一端与工控装置的电压报警信号U2输出端相连， 第二常闭触点另一端与第二继电器KA4控制线圈的一端相连，第二继电器KA4控制线圈的另一端与直流电源的共地端COM连接；第一继电器KA3的常闭触点的一端与电控手柄中旋转电位器RPl的中间抽头J端相连，第一继电器KA3的常闭触点的另一端与第二继电器KA4的常闭触点的一端相连；第一继电器KA3的常开触点的一端与第一电位器RP2的中间抽头相连，第一继电器KA3的该常开触点的另一端与第二继电器KA4的常闭触点的另一端相连；第二继电器KA4的常开触点的一端与第二电位器RP3的中间抽头相连，第二继电器KA4的该常开触点的另一端与第二继电器KA4的常闭触点的另一端相连后，连接到放大器的信号输入端SIG ；第一电位器RP2的一端与第二电位器RP3的一端并联后与直流电源的+12V输出端VS相连，第一电位器RP2的另一端与第二电位器RP3的另一端并联连接直流电源的共地端 COM。本发明根据上述系统实施例，相应地还提供了实现测井绞车运行保护的方法实施例，涉及深度监测系统和绞车运行控制装置，该方法包括深度监测系统将检测到的即时井深与预设的井深比较，若比较结果小于阈值，则向绞车运行控制装置输出报警信号；绞车运行控制装置根据输入的报警信号切换至预置的低速控制信号控制测井绞车低速运行。在上述方法实施例中，绞车运行控制装置涉及电控手柄、报警信号处理电路、放大器以及电液比例控制双向变量泵比例电磁铁YVa和YVb ；深度监测系统将检测到的即时井深与预设的井深比较，根据比较结果小于阈值向绞车运行控制装置输出报警信号，具体包括当检测到即时井深与预设的井口基准距离低于第一阈值时，向报警信号处理电路输出电压报警信号Ul ；当检测到的即时井深与预设的目的井深距离低于第二阈值时，向报警信号处理电路输出电压报警信号U2 ；报警信号处理电路根据电压报警信号Ul切断电控手柄输出的上提控制信号，并将预置的低速上提控制信号切换至放大器的信号输入端SIG ；或者根据电压报警信号U2切断电控手柄输出的下放控制信号，并将预置的低速下放控制信号切换至放大器的信号输入端 SIG ；放大器将低速上提控制信号或低速下放控制信号转换成相应的低速上提或低速下放电流信号，相应地驱动电液比例控制双向变量泵的比例电磁阀YVa或YVb。在上述方法实施例中，还涉及选择开关SA，上述方法还包括通过人工控接通或切断深度监测系统向报警信号处理电路输出的电压报警信号 Ul 禾口 U2。对于本领域的专业人员来说，在了解了本发明内容和原理后，能够在不背离本发明的原理和范围的情况下，根据本发明的方法进行形式和细节上的各种修正和改变，但是这些基于本发明的修正和改变仍在本发明的权利要求保护范围之内。
权利要求
1.一种实现测井绞车运行保护的系统，包括深度监测系统和绞车运行控制装置，其特征在于深度监测系统，用于将检测到的即时井深与预设的井深比较，若比较结果小于阈值，则向绞车运行控制装置输出报警信号；绞车运行控制装置，用于根据输入的报警信号用预置的低速控制信号控制所述测井绞车低速运行。
2.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，绞车运行控制装置包括电控手柄、报警信号处理电路、放大器以及液压系统中电液比例控制双向变量泵的第一比例电磁铁和第二比例电磁铁；深度监测系统包括编码器及工控装置；其中编码器，用于将电缆长度转换为方波脉冲序列并输出；工控装置，用于将编码器输出的方波脉冲序列转换成即时井深数值，当所述即时井深与预设的井口基准距离低于第一阈值时，向报警信号处理电路输出第一电压报警信号；当所述即时井深与预设的目的井深距离低于第二阈值时，向报警信号处理电路输出第二电压报警信号；报警信号处理电路，用于根据输入的第一电压报警信号切断电控手柄输出的上提控制信号，并将预置的低速上提控制信号切换至放大器的信号输入端；或者根据输入的第二电压报警信号切断电控手柄输出的下放控制信号，并将预置的低速下放控制信号切换至放大器的信号输入端；放大器，用于将低速上提控制信号或低速下放控制信号转换成相应的低速上提或低速下放电流信号，相应地驱动所述电液比例控制双向变量泵的第一比例电磁铁或第二比例电磁铁；第一比例电磁铁或第二比例电磁铁，用于在放大器的驱动下通过控制电液比例控制双向变量泵在小排量下运行，来控制所述测井绞车相应地在上提状态或下放状态的低速运行。
3.按照权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一比例电磁铁或第二比例电磁铁分别在放大器的驱动下通过控制电液比例控制双向变量泵在小排量下运行，来控制所述测井绞车相应地在上提状态或下放状态的低速运行，包括以下减速控制方式中的任意一种第一种是将预置的定值控制信号切换所述放大器的信号输入端，第一比例电磁铁或第二比例电磁铁在所述放大器输出端的定值电流信号控制下，控制电液比例控制双向变量泵在固定的小排量下运行，从而控制测井绞车相应地在上提状态或下放状态的低速运行；第二种是将一个连续递减的控制信号切换至所述放大器的信号输入端，第一比例电磁铁或第二比例电磁铁在所述放大器输出端连续递减的电流信号控制下逐渐减小电液比例控制双向变量泵的排量，最终所述控制电液比例控制双向变量泵在固定的小排量下运行， 从而控制所述测井绞车相应地在上提状态或下放状态的低速运行。
4.按照权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述绞车运行控制装置还包括选择开关，该选择开关连接在所述工控装置和所述报警信号处理电路之间，用于通过人工控制接通或切断所述工控装置向所述报警信号处理电路输出的第一电压报警信号或第二电压报警信号。
5.按照权利要求4所述的系统，其特征在于，所述绞车运行控制装置包括直流电源，所述报警处理电路包括第一继电器、第二继电器以及第一电位器、第二电位器；所述选择开关包括第一常闭触点和第二常闭触点，其中所述选择开关的第一常闭触点的第一端与所述工控装置的第一电压报警信号输出端相连，该第一常闭触点的第二端与第一继电器控制线圈的第一端相连，第一继电器控制线圈的第二端与所述直流电源的共地端连接；所述选择开关的第二常闭触点的第一端与工控装置的第二电压报警信号输出端相连， 该第二常闭触点的第二端与第二继电器控制线圈的第一端相连，该第二继电器控制线圈的第二端与所述直流电源的共地端连接；第一继电器的常闭触点的第一端与所述电控手柄中旋转电位器的中间抽头相连，第一继电器的常闭触点的第二端与第二继电器的常闭触点的第一端相连；第一继电器的常开触点的第一端与第一电位器的中间抽头相连，第一继电器的该常开触点的第二端与第二继电器的常闭触点的第二端相连；第二继电器的常开触点的第一端与第二电位器的中间抽头相连，第二继电器的该常开触点的第二端与第二继电器的常闭触点的第二端相连后，连接到所述放大器的信号输入端；第一电位器的第一端与第二电位器的第一端并联后与所述直流电源的电源输出端相连，第一电位器的第二端与第二电位器的第二端并联连接至所述直流电源的共地端。
6.一种实现测井绞车运行保护的绞车运行控制装置，包括电控手柄、放大器以及液压系统的电液比例控制双向变量泵的比例电磁铁，其特征在于，还包括报警信号处理电路，其中报警信号处理电路，用于根据来自深度监测系统的报警信号切断电控手柄输出的运行控制信号，将预置的低速控制信号切换至放大器的信号输入端；放大器，用于将低速控制信号转换成所述测井绞车低速运行的电流信号，以驱动比例电磁铁；比例电磁铁，用于在放大器的驱动下通过控制所述电液比例控制双向变量泵在小排量下运行，来控制所述测井绞车低速运行。
7.按照权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电液比例控制双向变量泵的比例电磁铁包括第一比例电磁铁和第二比例电磁铁，其中所述报警信号处理电路根据来自所述深度监测系统的第一电压报警信号切断所述电控手柄输出的上提控制信号，并将预置的低速上提控制信号切换至所述放大器的信号输入端；或者根据来自所述深度监测系统的第二电压报警信号切断所述电控手柄输出的下放控制信号，并将预置的低速下放控制信号切换至所述放大器的信号输入端；所述放大器将低速上提控制信号或低速下放控制信号转换成相应的低速上提或低速下放电流信号，相应地驱动第一比例电磁铁或第二比例电磁铁；第一比例电磁铁或第二比例电磁铁，用于在所述放大器的驱动下通过控制所述电液比例控制双向变量泵在小排量下运行，来控制所述测井绞车相应地在上提状态或在下放状态的低速运行。
8.按照权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一比例电磁铁或第二比例电磁铁在所述放大器的驱动下通过控制所述电液比例控制双向变量泵在小排量下运行，来控制所述测井绞车相应地在上提状态或下放状态的低速运行，包括以下减速控制方式中的任意一种第一种是将预置的定值控制信号切换所述放大器的信号输入端，第一比例电磁铁或第二比例电磁铁在所述放大器输出端的定值电流信号控制下，控制电液比例控制双向变量泵在固定的小排量下运行，从而控制测井绞车相应地在上提状态或下放状态的低速运行；第二种是将一个连续递减的控制信号切换至所述放大器的信号输入端，第一比例电磁铁或第二比例电磁铁在所述放大器输出端连续递减的电流信号控制下逐渐减小电液比例控制双向变量泵的排量，最终所述控制电液比例控制双向变量泵在固定的小排量下运行， 从而控制所述测井绞车相应地在上提状态或下放状态的低速运行。
9.按照权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括直流电源，所述报警处理电路包括第一继电器、第二继电器以及第一电位器、第二电位器；其中第一继电器控制线圈的第一端通过一选择开关的第一常闭触点与所述深度监测系统的第一电压报警信号输出端相连，第一继电器控制线圈的第二端与所述直流电源的共地端连接；第二继电器控制线圈的第一端通过所述选择开关的第二常闭触点与所述深度监测系统的第二电压报警信号输出端相连，该第二继电器控制线圈的第二端与所述直流电源的共地端连接；第一继电器的常闭触点的第一端与所述电控手柄中旋转电位器的中间抽头相连，第一继电器的常闭触点的第二端与第二继电器的常闭触点的第一端相连；第一继电器的常开触点的第一端与第一电位器的中间抽头相连，第一继电器的该常开触点的第二端与第二继电器的常闭触点的第二端相连；第二继电器的常开触点的第一端与第二电位器的中间抽头相连，第二继电器的该常开触点的第二端与第二继电器的常闭触点的第二端相连后，连接到所述放大器的信号输入端；第一电位器的第一端与第二电位器的第一端并联后与所述直流电源的电源输出端相连，第一电位器的第二端与第二电位器的第二端并联连接至所述直流电源的共地端。
10.一种实现测井绞车运行保护的方法，涉及深度监测系统和绞车运行控制装置，该方法包括深度监测系统将检测到的即时井深与预设的井深比较，根据比较结果小于阈值输出报警信号；绞车运行控制装置根据深度监测系统输出的所述报警信号用预置的低速控制信号控制所述测井绞车低速运行。
11.按照权利要求10所述的方法，其特征在于，深度监测系统将检测到的即时井深与预设的井深比较，根据比较结果小于阈值输出报警信号，具体包括当所述即时井深与预设的井口基准距离低于第一阈值时，输出第一电压报警信号；当所述即时井深与预设的目的井深距离低于第二阈值时，输出第二电压报警信号。
12.按照权利要求11所述的方法，其特征在于，所述绞车运行控制装置中涉及电控手柄、报警信号处理电路、放大器以及液压系统的电液比例控制双向变量泵的第一比例电磁铁和第二比例电磁铁；所述绞车运行控制装置根据所述报警信号用预置的低速控制信号控制所述测井绞车低速运行，具体包括报警信号处理电路根据第一电压报警信号切断所述电控手柄输出的上提控制信号，并将预置的低速上提控制信号切换至所述放大器的信号输入端；或者根据第二电压报警信号切断所述电控手柄输出的下放控制信号，并将预置的低速下放控制信号切换至所述放大器的信号输入端；放大器将所述低速上提控制信号或所述低速下放控制信号相应地转换成低速上提电流信号或低速下放电流信号，相应地驱动所述电液比例控制双向变量泵的第一比例电磁铁或第二比例电磁铁；第一比例电磁铁或第二比例电磁铁通过控制所述电液比例控制双向变量泵在小排量下运行，来控制所述测井绞车相应地在上提状态或在下放状态的低速运行。
13.按照权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一比例电磁铁和第二比例电磁铁通过控制所述电液比例控制双向变量泵在小排量下运行，来控制所述测井绞车相应地在上提状态或在下放状态的低速运行，包括以下减速控制方式中的任意一种第一种是将预置的定值控制信号切换所述放大器的信号输入端，第一比例电磁铁或第二比例电磁铁在所述放大器输出端的定值电流信号控制下，控制电液比例控制双向变量泵在固定的小排量下运行，从而控制测井绞车相应地在上提状态或下放状态的低速运行；第二种是将一个连续递减的控制信号切换至所述放大器的信号输入端，第一比例电磁铁或第二比例电磁铁在所述放大器输出端连续递减的电流信号控制下逐渐减小电液比例控制双向变量泵的排量，最终所述控制电液比例控制双向变量泵在固定的小排量下运行， 从而控制所述测井绞车相应地在上提状态或下放状态的低速运行。
14.按照权利要求，其特征在于，所述绞车运行控制装置中还涉及连接在所述深度监测系统和所述报警信号处理电路之间的选择开关，该方法还包括通过所述选择开关人工控接通或切断所述工控装置向所述报警信号处理电路输出的第一电压报警信号或第二电压报警信号。
全文摘要
本发明披露了一种实现测井绞车运行保护的系统、装置及方法，其中系统包括深度监测系统将检测到的即时井深与预设的井深比较，若比较结果小于阈值，则向绞车运行控制装置输出报警信号；绞车运行控制装置根据输入的报警信号用预置的低速控制信号控制测井绞车低速运行。本发明通过在现有的测井绞车的动力系统与深度监控系统之间建立相互关联，实现了绞车运行自动减速保护以及所载仪器的安全保护。另外，本发明可以根据设计需要及电液比例控制双向变量泵的元件特性，在一定范围内设定绞车自动减速后的上提或下放运行速度。
文档编号B66D1/48GK102390790SQ20111027331
公开日2012年3月28日 申请日期2011年9月15日 优先权日2011年9月15日
发明者江俊, 马梓晋 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油田服务股份有限公司