【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油气钻采控制系统领域，具体涉及一种带压作业的油管远程上卸扣控制系统、方法及设备。
技术介绍
1、在油气田进行带压修井作业时，铁钻工（iron roughneck）是油气井作业设备核心组件之一，该设备主要用于油管接头的上扣和卸扣操作，以及旋扣作业。传统的铁钻工设备要求工人必须亲临带压作业机平台，在现场手动操作设备。这不仅需要工人直接接触高压环境，而且需要工人手动推动重型设备完成任务，此外由于油气田通常位于自然环境恶劣的地区，常常存在强风、严寒等极端气候条件，使得工人在进行上扣和卸扣操作，以及旋扣作业时存在较高的安全风险。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决传统的铁钻工设备要求工人必须亲临带压作业机平台进行作业，存在较高安全风险的问题，提供一种带压作业的油管远程上卸扣控制系统、方法及设备。
2、首先，本专利技术提供一种带压作业的油管远程上卸扣控制系统。本专利技术提供的带压作业的油管远程上卸扣控制系统包括：铁钻工、监视单元、控制单元和液压调节单元。所述铁钻工，用于执行油管接头的上卸扣作业。所述铁钻工包括：主钳，用于夹持上部管道；回转机构，用于带动所述主钳旋转；备钳，用于夹持下部管道。所述回转机构的动力组件配置为液压马达。所述监视单元，用于实时监测所述铁钻工的作业状态。所述液压调节单元，通过液压管线连接所述液压马达，并通过调节液压油的输送，调节所述液压马达的液压参数，从而控制所述回转机构的作业状态。所述控制单元根据所述监视单元的监测数据生成控制指令并下发至
3、根据一种优选地实施方式，所述主钳设置在所述回转机构上方，所述备钳设置在所述回转机构下方。所述铁钻工的动力组件还包括：所述主钳配置的主钳液缸和所述备钳配置的备钳液缸。所述主钳液缸、所述液压马达和所述备钳液缸分别通过液压管线连接所述液压调节单元。所述液压调节单元能够通过调节所述主钳液缸、所述液压马达和所述备钳液缸的液压参数，控制所述主钳、所述液压马达和所述备钳液缸的工作参数。
4、根据一种优选地实施方式，所述所述监视单元包括：摄像头，用于采集上部管道和下部管道的对接图像；编码器，配置在所述回转机构上，用于获取所述回转机构的转动圈数和转速。所述摄像头和所述编码器分别与所述控制单元通信连接。
5、根据一种优选地实施方式，所述液压参数包括：液压的压力、流量、流向。所述液压调节单元能够通过调节所述主钳液缸的液压参数使所述主钳夹紧或松开。所述液压调节单元能够通过调节所述液压马达的液压参数控制所述液压马达的转速和旋转方向，进而控制所述回转机构带动所述主钳旋转的转速和旋转方向。所述液压调节单元能够通过调节所述备钳液缸的液压参数使所述备钳夹紧或松开。优选地，在上扣完成后，或者卸扣完成后，所述控制单元通过所述液压调节单元控制所述主钳和所述备钳松开。
6、根据一种优选地实施方式，在执行上扣作业时，所述控制单元首先通过所述摄像头确定所述上部管道和所述下部管道是否完成对扣。在完成对扣的情况下，所述控制单元通过所述液压调节单元控制所述主钳和所述备钳夹紧油管。在所述主钳夹紧上部管道、所述备钳夹紧下部管道的情况下，所述控制单元通过所述液压调节单元控制所述液压马达以第一液压参数工作第一预设时长，使得所述回转机构带动所述主钳沿第一方向旋转；并且所述控制单元通过所述摄像头和所述编码器采集的数据判断所述上部管道和所述下部管道是否引扣成功。在所述上部管道和所述下部管道引扣成功的情况下，所述控制单元通过所述液压调节单元控制所述液压马达以第二液压参数工作第二预设时长，然后所述控制单元通过所述液压调节单元控制所述液压马达以第三液压参数工作直至上扣完成。
7、根据一种优选地实施方式，所述液压马达以第一液压参数工作时，所述液压马达以第一预设压力驱动所述回转机构沿第一方向旋转。所述液压马达以第二液压参数工作时，所述液压马达以第二预设压力驱动所述回转机构沿第一方向旋转。其中，所述第一预设压力小于所述第二预设压力。所述液压马达以第三液压参数工作时，所述液压马达驱动所述回转机构沿第一方向旋转，并且所述液压马达逐渐加压至第三预设压力。其中，当所述液压马达加压至第三预设压力时，上扣完成。
8、根据一种优选地实施方式，在执行卸扣作业时，所述控制单元首先通过所述液压调节单元控制所述主钳和所述备钳夹紧油管。在所述主钳夹紧上部管道、所述备钳夹紧下部管道的情况下，所述控制单元通过所述液压调节单元控制所述液压马达以第四液压参数工作直至卸扣完成。所述液压马达以第四液压参数工作时，所述液压马达以第四预设压力驱动所述回转机构沿第二方向旋转。所述第二方向和所述第一方向相反。所述控制单元通过所述摄像头确定所述上部管道和所述下部管道是否分离，若所述上部管道和所述下部管道分离则卸扣完成。
9、根据一种优选地实施方式，所述控制单元设置有显示屏、数据处理器和输入模块。所述数据处理器分别与所述显示屏、所述输入模块、所述监视单元和所述液压调节单元通信连接。所述监视单元采集的数据经所述数据处理器处理后传输至所述显示屏进行展示。所述动力组件的液压参数经所述数据处理器处理后传输至所述显示屏进行展示。所述数据处理器根据所述输入模块发送的数据生成控制指令并将所述控制指令发送至所述液压调节单元以控制所述铁钻工的作业状态。
10、其次，本专利技术还提供一种带压作业的油管远程上卸扣控制方法。本专利技术提供的带压作业的油管远程上卸扣控制方法利用前述的带压作业的油管远程上卸扣控制系统实现。在执行上扣作业时，本专利技术提供的带压作业的油管远程上卸扣控制方法包括以下步骤：
11、s11、判断所述上部管道和所述下部管道是否完成对扣；若完成对扣，则执行步骤s12；
12、s12、所述主钳夹紧所述上部管道，所述备钳夹紧所述下部管道；
13、s13、所述回转机构带动所述主钳沿第一方向旋转，并判断是否引扣成功；若引扣未成功，则所述主钳松开所述上部管道，将所述上部管道吊起，重新对扣；若引扣成功，则执行步骤s14；
14、s14、所述回转机构带动所述主钳沿第一方向旋转预设圈数或者旋转第二预设时长；并且所述回转机构在步骤s14中的转速高于所述回转机构在步骤s13中的转速；
15、s15、所述回转机构带动所述主钳继续沿第一方向旋转直至所述液压马达的压力达到第三预设压力；
16、s16、所述主钳松开所述上部管道，所述备钳松开所述下部管道。
17、根据一种优选地实施方式，在执行卸扣作业时，本专利技术提供的带压作业的油管远程上卸扣控制方法包括以下步骤：
18、s21、所述主钳夹紧所述上部管本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种带压作业的油管远程上卸扣控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种带压作业的油管远程上卸扣控制系统，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种带压作业的油管远程上卸扣控制系统，其特征在于，所述所述监视单元（200）包括：
4.根据权利要求3所述的一种带压作业的油管远程上卸扣控制系统，其特征在于，所述液压参数包括：液压的压力、流量、流向；
5.根据权利要求4所述的一种带压作业的油管远程上卸扣控制系统，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的一种带压作业的油管远程上卸扣控制系统，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的一种带压作业的油管远程上卸扣控制系统，其特征在于，
8.根据权利要求2所述的一种带压作业的油管远程上卸扣控制系统，其特征在于，所述控制单元（300）设置有显示屏、数据处理器和输入模块；
9.一种带压作业的油管远程上卸扣控制方法，其特征在于，利用如权利要求1~8之一所述的带压作业的油管远程上卸扣控制系统实现；
10.一种带压作业设备，包括动力猫道
...【技术特征摘要】
1.一种带压作业的油管远程上卸扣控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种带压作业的油管远程上卸扣控制系统，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种带压作业的油管远程上卸扣控制系统，其特征在于，所述所述监视单元（200）包括：
4.根据权利要求3所述的一种带压作业的油管远程上卸扣控制系统，其特征在于，所述液压参数包括：液压的压力、流量、流向；
5.根据权利要求4所述的一种带压作业的油管远程上卸扣控制系统，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的一种带压作业的油管远程...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩长亮，童心欢，廖艳琴，杨波，黄宇，刘飞，
申请(专利权)人：成都汉莎石油科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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