DBS钻机司钻操作室使用说明书.docx
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DBS钻机司钻操作室使用说明书
1.前言
1.ZJ50DBS司钻控制室是为ZJ50DBS钻机设计的新型司钻控制室。
它融电、气、液、计算机及通讯、人机工程等技术于一体，以舒适的工作环境、简洁的操作界面、人性化的操作方式将司钻从紧张、繁重的体力劳动中解放出来，使司钻专注于钻井工艺，从而有效地保证了安全、提高了生产率。
司钻控制室是由以下三个系统组成的整体：
控制系统：
包括电控、气控、液控系统。
2.钻井参数显示控制系统：
采用模拟图形和数字方式实时显示悬重、钻压、钻速、泥浆返回流量、泥浆泵冲数、立管压力、转盘转速、转盘扭矩、游车高度、猫头拉力等参数。
监视系统：
对二层台、滚筒、振动筛、泵房的监视，司钻与其它操作者之间的通讯。
司钻控制室具有两大特点：
参数显示、记录与控制融为一体：
不仅可以实现主要钻井参数的实时显示、记录，而且将这些参数融入到钻机控制程序中，实现钻机控制的信息化、智能化。
各种参数进入主控计算机，根据这些参数，司钻可以有效地控制绞车、转盘的运行。
计算机不仅可以自动防止游车的上碰下顿，而且可以实现游车的上提、下放的精确定位。
还实现了非常精确的主动式恒钻压自动送钻。
气控、液控均采用电磁阀控制：
将常用的手动操作阀改为电磁阀控制，大大节省了安装空间；电磁阀采用各种转换开关和按钮控制，面板布置更加紧凑、合理；灵敏度更高的电磁阀使控制更加可靠
2.结构说明
司钻控制室外形尺寸为长3300mmX宽2600mmX高2500mm,主体墙面及操作台为全不锈钢结构。
司钻控制室两侧开门，靠近井口的三面墙体分别安装三块防弹玻璃。
玻璃上沿挂有百叶窗，可避免强烈的阳光直射。
屋顶一块防弹玻璃倾斜一定角度以利于排水并加装遮阳布，当钻机监视系统不能正常工作时，可以满足司钻观察游车位置的需要，在司钻室外每一块玻璃均加装有网形防护装置。
控制室安装有空调。
在司钻室左侧安有梯子，可以利用它上到控制室的屋顶，进行吊装、检修等工作。
控制室底座焊有吊装耳板，屋顶焊有挡绳板，可以满足吊装和运输固定的要求。
控制室与钻台之间加有弹簧减震垫，采用搭扣与钻台连接固定。
司钻控制系统包含下列系统：
*司钻操作座台
*司钻操作控制系统
*钻井参数系统
*钻机监控系统
*钻机通讯系统
*气体探测系统
2.1司钻操作座台
司钻操作座台采用电、气、液一体化设计。
实现钻井、顶驱、钻井参数的集中操作控制和显示。
2.2司钻操作控制系统
司钻操作控制系统采用PLC控制，主要的操作控制功能全部采用电气操作包括液压阀件和气动阀件的操作。
司钻通过对触摸屏的操作实现顶驱/转盘、绞车、泥浆泵控制。
并具
备完善的连锁保护功能。
如游车的位置闭环控制，实现防止游车的上碰下顿的保护，同时还有过卷阀在机械上对它实施防止上碰下顿的保护，还具备电气系统断电保护、转盘钮矩限制、系统紧停等功能。
司钻控制室内的司钻操作控制系统由PLC柜、电控柜、触摸屏、绞车速度给定手柄及连接电缆组成。
它的主要功能是：
完成钻井工艺的逻辑控制功能、保护功能、监控功能及其它辅助功能。
PLC柜是电气传动系统的逻辑控制中心之一，它装有PLC控制系统的两个ET200模
块、相应I/O模块、端子排、二极管电路板、电流变送器、继电器和电源插线板等。
图3plc柜正面布局图
电控柜主要是为司钻控制室提供控制电源。
电控柜安装有断路器、接触器、继电器、端子排、插线板.SITOP电源等.
电控柜上面是视频控制柜,其中装有视频控制盘和一个工控机.
图4电控柜去门正视图
电控柜柜门上部有一个电源控制按钮，它为司钻控制室的所有电器元件提供电源。
在启动钻机前，首先需要按下此处的电源启动按钮，司钻控制室内的主要设备才能工作。
柜门上还提供一组开关，是控制照明灯的开关；另外，还有一个蜂鸣器。
电控柜中，Q6〜Q12分别为ET200
（1）、ET200
（2）、模块（包括数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输出模块和FM350记数模块）、触摸屏1、触摸屏2、气控回路、液压站提供24V工作电源；QF1~QF5.QF7为120V用电单元供电•
在进行钻井前应根据每个按钮、断路器的功能依次启动，并观察ET200的指示灯是否
正常（正常为指示灯显示绿色）；在触摸屏上启动PROTOOL后，是否有“#”显示，有“#”
号显示表示网络不通，应按照相关程序检查网络。
气控柜气控柜位于PLC柜下部，与接线柜平齐。
气控柜内阀件与塑料气管之间采用快插式螺纹接头连接（注：
在拆胶管时要用力压住接头上的卡套）。
司钻控制室内的总气源开关采用一个不锈钢球阀手动控制，当需要检修司钻操作室或出现其它需要关闭总气源的情况时，可以手动关闭该阀。
钻机工作时，必须打开该阀，让总气源进入。
气控系统通过触摸屏给出开关量信号控制总线阀岛，进而控制各执行机构（主要指转盘刹车离合器、自动送钻电机离合器、水龙头旋扣器启停和正反转、刹车放气等）。
当电磁线圈或其相关线路出现故障时，阀岛上的每一片阀均可以手动控制。
传动系统在充气开始后一段时间才能运转，传动系统在运转过程中气压降至设定压力以下时报警。
（图片暂时没有）
接线柜接线柜位于电控柜下部，装有插头和插座，除了将钻台上的各种信号引进司钻控制室，还通过总线将PLC柜与VFD房相连，达到逻辑控制的目的。
图5接线柜插件布局图
2.3钻井参数系统
钻井参数系统主要由相应的传感器和输入模块组成，完成对主要钻井参数的采集工作。
主要采集的参数有：
悬重、立管压力、吊钳扭矩、泵冲、泵压、出口流量、井深、大钩位置、循环罐液位。
对传动系统电气参数通过总线直接读取。
并实现主要参数、曲线实时打印、报表。
同时配备马丁指针表（指重表、立管压力、吊钳钮矩）。
传感器均采用马丁或同
等性能的传感器
2.4钻机监控系统
钻机监控系统实现司钻在司钻控制室中对二层台及游动系统、钻台、振动筛、泵房的
四点位可变焦、可视化监视
2.5钻机通讯系统
钻机通讯系统是一种无主机组合分散式的放大每个室内、室外或危险区的呼叫站上都有一只功率驱动扬声器。
3.安装
ZJ50DBS钻机底座为弹弓式结构，司钻控制室在井架、底座起升前安装在井架人字
架之间。
3.1安装前的准备
a.人员
1）吊车司机1名;
2）安装工2名；
b.设备
8吨以上吊车1台
3.2安装注意事项
a.吊装前对司钻控制室内未固定物体应移去或加以固定，并锁好所有门;
b.吊装时司钻控制室倾斜不能超过15°,
不能碰撞玻璃、空调及管线；
c.吊装时应轻提轻放。
3.3安装步骤
a.将司钻控制室运输至钻机后台左侧，穿好卸扣和钢丝绳，准备起吊;
b.将司钻控制室轻放于支架上，安装搭扣销子；
c•拆下卸扣和钢丝绳，保存备用；
d•按照接口板上标识牌指示连接好所有的动力电缆、信号电缆、气管线等；注意：
管
线安装前应用压缩空气清扫管道。
4.拆卸
4.1、拆卸前的准备
a.人员
1）吊车司机1名；
2）安装工2名。
b.设备
8吨以上吊车1台。
4.2、拆卸步骤
a.关闭所有设备的电源，关闭控制室总气源和总电源；
b.拆开所有的动力电缆、信号电缆、气管线等，并保存好；
c.将未固定物体固定或移去，锁好所有门；
d.拆掉司钻控制室与支架之间的连接销子
e.穿好卸扣和钢丝绳，进行起吊。
5操作规程
5.1主要操作
5.1.1司钻操作台
司钻座台左侧安装通道1控制触摸屏、绞车速度给定手柄、系统紧停按钮、传动紧停
按钮、前部雨刮器开关、视频控制盘；右侧安装通道2控制触摸屏、通道选择开关、盘刹
手柄、驻车制动按钮、补给泵1.2启停控制按钮。
图7操作台正面图
系统紧停按钮
在紧急情况下，可以按传动紧停，让电机停下来；也可按系统紧停，让发电机停止。
通道选择开关用于两条总线的切换，保证系统正常运行，不停钻。
操作台右边的工作制动手柄、驻车旋钮，起保护作用。
视频控制盘用于控制云台远近、左右、上下，方便司钻观察井场的状况。
绞车速度给定手柄
绞车速度给定手柄的功能是控制绞车A、B电机的运转，从而实现钻机游动系统的提升、下放和悬停。
手柄具有自复位、零位自锁的功能。
手柄处于自然状态时，居于正中位置（零位），并被锁定机构锁住。
需要操作时，左手握住手柄，按住手柄上锁定按钮，解
度提升或下放。
手柄处于零位时，给出绞车电机的最低速度指令，控制游动系统实现悬停状态。
手柄处于推拉到前后的其它位置时，给出绞车电机正反转的变速指令，控制游动系统以操作者要求的速度提升或下放。
5.1.2MP370触摸屏
主要参数：
15〃TFT显示，真彩色（32位），1280X1024像素
防护等级：
前面板IP65，后面板IP20
泵电机的启、停，正反转控制，调速自动送钻控制等。
触摸屏上还可以显重、钻压、钻速、泥浆返回流量、泥次、立管压力、转盘转速、转盘扭矩、
度、游车高度、猫头拉力等钻井参数。
警告：
保持触摸屏清洁，不能用坚硬、锐利的物品接触触摸屏，否则会造成触摸屏的
损坏
特殊符号:
绿色表示运行或启动;
红色停止，红色并闪烁表示有故障。
快速回零按钮点击一次速度变为0，快减按钮点击一次数值减少10，慢减按钮点击次数值减少1，慢增按钮其点击一次数值增加1,快增按钮点击一次数值增加10，其他的
按扭及输出框都有中文和英文字体在此不用注明
主屏操作画面
操作时首先进入的是操作主界面：
1、主界面（欢迎屏）
触摸屏上电后将自动进入如下钻机操作主界面
操作主界面上的按钮可进入其他界面，每一个界面中最下面的任务栏中均有返回主界
操作屏由：
上部状态栏、中部操作界面、底部任务栏操作切换按钮三部分组成
电传动系统状态栏区域有：
分别显示绞车A、绞车B、转盘、1#泵、2#泵、3#泵、送钻变频器的工作状态
白色表示没有运行或故障，绿色为运行，而闪烁红色则表示相应变频器有故障。
分别显示绞车A、绞车B、转盘、1#泵、2#泵、3#泵风机的工作状态，白色表示没有运行或故障，绿色为运行，而闪烁的红色则表示相应风机有故障或失风。
分别显示5台发电机的运行状态，白色表示没有运行，绿色为运行
DW
“IOiler”
分别表示转盘、绞车的油压状态，白色表示没有报警，而闪烁的红色则表示相应油压
警告。
LowAir
Pump
Cro/'-
Press
»a
、i
Press
»a
i、
Power
“Over”
分别表示送钻气压、泵压、过卷阀、发电机功率是否超限的状态，白色表示没有报警,而闪烁的红色则分别表示送钻气压低、泵压超限、过卷阀动作、发电机功率超限
OETLClutch
“Switch”、“|Stmtu:
”
分别表示母排分合器状态和自动送钻离合器状态，白色表示没有合，绿色分别表示为
RTDrum
BrakeBrake
母排分合器合和离合器切入自动送钻档。
同时还对转盘刹车解除、抱闸解除妊巳一一一、、IHoml“一、杠制、，.
tSilenc-
-"N将使蜂鸣
进行控制和显示当前状况。
还有一个喇叭和一个消音按钮-，当系统在出故
障时，蜂鸣器将蜂鸣，同时消音按钮将变红并闪烁，此时按下消音按钮器停止蜂鸣，并使消音按钮恢复灰色。
在每一个界面均存在相同的系统状态区域
本系统能以中、英语言显示，按一下切换按钮一下语言
触摸画面上的一个对象，不要触摸多个对象。
否则，会触发不期
进入起下钻操作界面
在此操作界面上可完成起下钻作业，有单电机起下钻与双电机起下钻两种方式，还可通过此界面起放井架，方井泵1、2的操作，猫头的控制等。
注意：
在操作绞车或转盘、泥浆泵前必须要先合上相应的风压开关和松开相应的检修开关，才能启动相应的操作。
单绞车电机操作：
首先确认将绞车速度给定手柄回到零位，再根据实际工作情况进行
Start
”a
”按钮将变绿,
操作。
点击单电机框中的“
表示已经使能，当状态
栏上的“为绿色后
DWA
Blower
DWB
Blower
”变绿表示风机开始运行，状态栏上的“
DWA
或
（表示变频器开始运行），解除液压盘刹，操作起下钻手柄便可进行起下钻作业。
”变
DWA
D'/VB
或I
当起下钻手柄出现故障时，可先启动电机，待状态栏上“
击数字输入框，输入电机转速或通过加减键设定转速进行恒转速自动起下钻作业，在自动
起下钻过程中，一旦绞车速度给定手柄离开零位，绞车电机速度控制立即由自动转为手动
”变为绿色后点
控制，触摸屏上的给定速度自动回零，电机将按照绞车速度给定手柄的变化来运转。
双绞车电机操作：
首先确认将绞车速度给定手柄回到零位，再根据实际工况进行操作。
点击双电机框中
的“
Start
Start
”按钮将变绿,
表示已经使能，当状态栏上的“
变绿表示风机开始运行，状态栏上的“运行），解除液压盘刹，操作起下钻手柄便可进行起下钻作业。
DWA
DWB
IDWBIElcw曰］或Blow曰卜
”变为绿色后，（表示变频器开始
DWA
DWB
当起下钻手柄出现故障时，可先启动电机，待状态栏上“
色后点击数字输入框，输入电机转速或通过加减键设定转速进行恒转速自动起下钻作业，在自动起下钻过程中，一旦绞车速度给定手柄离开零位，绞车电机速度控制立即由自动转
”变为绿
为手动控制，触摸屏上的给定速度自动回零，电机将按照绞车速度给定手柄的变化来运转。
当出现“
”时，状态栏上的相应项将变红并闪烁，并停止运行和使给定回零。
当故障排出后，按一下“
Fault
Reset
色熄灭。
然后重新启动后，按“
”将校零和记录大钩高度。
”变为绿色后再松开可使相应状态栏上的“
”红
”或“
”，才能解除抱闸。
”变为红色时,将使大钩高度清零。
每次起钻时都要进行大钩清零，其方法是司钻将大钩降到离钻台面一
”变为绿色时，将显示大钩高度，“
定高度时（可根据实际工艺确定此高度），单击清零按钮即可，自此系统就按此点高度为零高度计数点计数。
大钩高度在超过上、下限时，如果还要继续进行，按一下“大钩抱闸解除”当大钩高度回到正常时，报警自动解除。
在起下钻过程中，如游动系统到达设定的减速点后，司钻还没有减速，系统会自动减
速；当大钩到达设定的停车点后，如果司钻还没有使手柄回到零位，则系统会使电机速度自动回零；如果游动系统在设定停车点没有停下来，当它到达设定的“上碰”、“下砸”点
在参数设
后，系统会启动液压盘刹刹死滚筒。
所以司钻可以根据实际的情况
UpCrownStopPoint（ft）
UpperDeceleratePolnt（ft）
LowerDeceleratePoint（ft）
置界面里设置’上碰’、‘下闸’的值
FloorSaverStoppoint（ft）
当系统因出现上碰下砸、电机掉电等紧急情况时，控制系统会自动保护而刹死盘刹后，
要想松开盘刹，请先启动相应的设备再按“抱闸解除”按钮―解除抱闸。
在上提及下放过程中，系统根据上次作业时的悬重值自动读入乘以一定的保护系数作为本次的初值，当上提时悬重（动态值）高于初值、下放时悬重（动态值）低于初值时，系统自动减速直至悬停。
保护系数和限定值可以根据钻井作业情况进行修改。
在此界面上还可进行猫头上扣压力的设置，可操作左、右猫头。
并显示猫头压力，扭矩等参数.
帮助：
当触摸屏幕上的输入域时，会自动打开数字屏幕键盘，以便输入数字值。
输入完毕后，会
自动隐藏数字屏幕键盘。
使用屏幕键盘按钮，输入数字字符。
使用＜Enter＞确认输入或着使用＜ESC取消输入•这两个功能均会关闭屏幕键盘.
手动送钻有两种方式：
绞车电机转速和送钻电机转速送钻
首先进行校正悬重。
提升钻杆使钻头离开井底，观察悬重参数框初值是否与指重表显
Calibrate
示值一致，如不是则在主画面找到“校正悬重”按钮业业世I，单击即可校正悬重
将变为红色。
转盘扭矩限制操作：
先点击
StartI
—I，若无故障,
“运行灯”变为绿色，即可通过直接给定框或加减键进行给定，转盘开始运转。
绞车电机送钻操作：
首先在“绞车操作”框
为绿色后，表示开始运行，通过直接给定框或加减键调整电机转速给定值，转速实际值达
到要求后，系统开始恒转速送钻
BitFeedSpeedSet
机转速或通过加减键设定转速，就开始运行起来。
当操作完成，按“停止”键停止运行。
若要进行送钻电机自动起钻或下钻，让速度给定回零，后按下“送钻电机启动”按钮
BitFeed
二变为绿色后，通过直接给定框或加减键调整速度给定，按所需速度来提钻或下钻。
4、点击Auto进入自动送钻界面
自动送钻有两种方式：
绞车电机恒钻压和送钻电机恒钻压送钻。
进行校正悬重：
提升钻杆使钻头离开井底，观察悬重参数框初值是否与指重表显示值
Calibrate
致，如不是则在主画面找到“校正悬重”按钮沁沁，单击即可校正悬重
转盘操作：
首先应在“转盘操作”框中
StartRT
按下“启动TI,当“转盘运行灯”11变为绿色后，点击“转盘转速给
即可通过直接给定框或加减键进行给定，转盘开始运转。
BitFeed
使能，当状态栏上的“送钻”变为绿色后，表示送钻电机开始运行，再点击“自动
[的直接给定或加减键调整钻压给定值，钻压实际值达到要求后,
系统开始恒钻压送钻
Start
使给定回零，点击“绞车操作”框中的“启动”按钮，“启动”按
变为绿色后，表示绞车电机开始运行，再点击“自动送钻启动”按钮
AutoDrillStartl使之
压给定值，钻压实际值达到要求后，系统开始恒钻压送钻。
希U进入泥浆泵操作界面
此界面显示当前状态下，钻压，悬重，出口流量，立管压力，大钩高度，气源压力,1#泵冲，2#泵冲，3#泵冲，总累计泵冲等参数，并可在界面上进行泥浆泵的操作。
2#、3#泥浆泵泵操作同1#泥浆泵操作
在工作过程中，可以随时调整泵冲给定，以满足钻井需要。
此屏有“泵冲累计校零”按钮。
按一下即使相应泵的泵冲数据归“0”。
....
6点击zw血厂一进入发电机参数显示界面
此界面可显示所有发电机的平均电流、平均电压、功率，功率因素及并车台数、总电
流、总功率等参数。
方便工程人员随时查询，监控数据
此界面显示每个泥浆罐的液位参数。
如有误差或需要校正，进入参数设置界面，进行
参数校正或调节
8、点击甘荷為!
扁进入液气控制显示界面液压系统控制：
在此界面可实现组合式液压站上的盘刹泵电机、机具泵电机、加热泵电机、加油泵电机、绞车油泵电机、铁钻工、井口吊装、套管动力钳的启停控制。
同时显示油箱温度、液位的高低、油压大小、盘刹油压、气源的压力大小、左、右路工作钳压力、安全钳压力、盘刹系统压力、污染报警及系统泵，等参数。
气路系统控制操作:
气，实现自动送钻离合器的挂合或转盘的刹车，自动送钻离合器的挂合状态显示在自动送钻界面上
防碰过圈阀动作后，要想松开盘刹，必须在过卷阀复位后，点击几次“刹车放气”按
Brake
钮ReleaseAir|，才能解除盘刹的紧急制动。
此外在界面上可进行对水龙头的正反、通断进行控制，并有液压站通道切换功能,
此界面包含系统故障，启动报警和运行报警3屏
当出现故障，相应指示灯将实现报警。
白色灯表示无报警，红色并闪烁表示有报警。
当按钮变红时，可单击相应的按钮，将显示相应的故障原因和处理方法。
如绞车A故障时，单击按钮弹出如下画面：
上图显示了绞车A故障的原因及处理方法，按右上角的“X”按钮将关闭此界面
当功率超限920KW寸，状态栏功率超限显示红色闪烁。
当功率超限90%寸，报警消息弹出，系统启动自动保护
当3台发电机功率超限，1台发电机跳闸，功率降到70%
当2台发电机功率超限，1台发电机跳闸，功率降到50%
10、点击主界面上的亠空独J进入设置保护值或校正界面
参数设置有两屏：
一屏如上是保护参数设置屏，另一屏是校正参数设置屏，在上屏点
①、在保护参数设置屏有猫头压力限制，转盘扭矩限制，大钩上碰点、上减速点、下减速点、下砸点，立管压力保护上、下限、上限停止参数的设置。
立管压力到达上限值时将报警，达到上限停止值时将使泵停止运行。
当要进行猫头压力限制时，要在此屏启动猫头压力预置
当进行单电机起下钻或绞车钻进操作前首先应在此的“选择主电机模式”框中
方可进行操作。
保护值根据钻具立根的长度合理设置，可以提高起下钻的操作效率。
警告：
所设置的上、下停车点的位置不能超过井架的安全范围，保证游车不能砸转盘
和游车上端距天车底面的安全高度至少有6m以上！
！
②、由于温度及其它环境因素的影响，司钻控制室内各操作及显示界面显示的参数与外围模拟仪表显示参数有一定差异，此时需在校正参数设置屏调整该界面的校正系数栏内的数字，使各界面显示参数与外围仪表显示参数相同或差异最小。
在此屏上有一个按钮“校
3，钩速范围设定。
分为5层，4个范围。
小于第一范围为第一范围，第二范围到第三范围为第2层，依次类推，大于第四层为第五范围。
第一层设为:
5m
第二层设为：
12m
第三层设为：
20m
第四层设为：
28.5m
请按照实际情况，具体设置。
注意：
参数在钻井所有操作前应首先设置好。
转盘扭矩限制及泵压限制必须事先设置为大于0的数值，否则将可能启不动转盘及泵。
校正系数必须设为大于0的数值,不能设为0,否则将不能显示相应的数据。
5.2巡回检查a.巡回检查路线
绞车过卷阀、液压盘刹、绞车电机、自动送钻电机离合器、转盘刹车、机具液压站、盘刹液压站、电缆接口、气管接口、气控柜、司钻操作台。
注：
此处提供的巡回检查路线仅列出了与司钻控制室有关的部分，不能取代钻井队制
定的司钻巡回检查路线，应将二者进行综合。
b.检查内容
名称
点数
检杳内容
自动送钻电机
离合器
3
各固定螺栓齐全、紧固
导气龙头及管线不漏气、放气阀灵活可靠
气囊完好、无油污
转盘刹车
4
各固定螺栓齐全、紧固
继气器及管线不漏气、放气阀灵活可靠
摩擦片无偏磨及损坏、缺失
气囊完好、无油污
过卷阀
1
动作灵活、不漏气
液压盘刹
3
摩擦片、摩擦盘磨损情况
液压管线不漏油、松刹可靠
刹车钳臂运动是否灵活
液压站
3
管线及接头无泄漏
压力表灵敏，压力指示是否正确、是否达到工作压力
油泵无杂音、无漏油
电缆接口
1
电缆无松动
气管接口
1
气管线不漏气
气控柜
1
气管线连接完好、不漏气、阀岛动作的灵敏性
注意事项
•巡回检查每班应定时（接班时，或作业过程中出现异常时，以及维修更换零部件后）、定点进行，记录发现的问题，排除隐患，确保安全生产。
*边检查、边整改，一时不能整改的要采取
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