基于振动波原理的钻井防碰监测及预警技术
冲击钻机的噪音和振动控制措施
冲击钻机的噪音和振动控制措施
冲击钻机作为一种用于岩石和地下开采的重要工具，不可避免地会产生噪音和振动。然而，过高的噪音和振动不仅可能对工作环境和操作人员的健康造成危害，还可能对周围的环境和建筑物产生不利影响。因此，为了合理控制冲击钻机的噪音和振动，确保安全生产和环境保护，需要采取一系列有效的措施。
一、噪音控制措施
冲击钻机引起的噪音主要来自于机械运动、振动和冲击过程中的碎石等声源，噪音控制需从源头和传播途径两方面入手。
1. 设备选择与维护：在采购冲击钻机时，应选择噪音较低的设备，并遵循生产厂家的建议以正确进行设备维护和保养，确保设备的正常运转和降低故障率。
2. 隔音罩与隔音箱：根据冲击钻机工作的不同情况，可以采用设置隔音罩或隔音箱的方式进行噪音控制。隔音罩和隔音箱可减少噪音的传播，降低周围环境的噪音水平。
3. 吸音材料的应用：在工作场所的墙壁、天花板和地板等位置使用吸音材料，能够帮助吸收噪音并减少其反射和传播，提高工作场所的声学环境。
4. 工作间隔和工作时间限制：通过合理安排工作间隔和限制冲击钻机的工作时间，减少噪音暴露时间，保护操作人员的健康。
5. 员工培训：提供噪音防护培训，加强员工的安全意识和正确佩戴防护设备的意识，保障操作人员的健康和安全。
二、振动控制措施
冲击钻机产生的振动会对操作人员、机器设备和周围环境产生不利影响，特别是对周围建筑物和地下管线的影响较大。因此，需采取一系列措施进行振动控制。 1. 设备调整与维护：正确调整和维护冲击钻机，确保其运转平稳，减小振动幅度和频率。
2. 减震措施：在冲击钻机与地面之间设置减震装置，如弹簧垫片、减震橡胶等，可以减少振动传递，降低振动对人员和建筑物的影响。
3. 振动隔离措施：通过使用可调节的振动隔离器材，将振动烈度降至合理范围，减少传递振动能量到周围环境的可能。
4. 建筑物结构设计：在设计建筑物时，应考虑冲击钻机使用的振动特性，采取相应的结构加固和抗震设计，减轻建筑物对振动的敏感性。
微震监测技术在冲击地压矿井的应用
微震监测技术在冲击地压矿井的应用
李文健
【摘 要】随着现代科学技术的发展,微震检测技术在我国得到了迅速发展.利用微震监测技术,在发生微震活动的矿区内布设微震探头,探测微破裂所发出的地震波,确定发生地震波的位置,还可以给出地震活动性的强弱和频率,通过微震监测获得的微破裂分布位置,判断潜在的矿山动力灾害活动规律,通过识别矿山动力灾害活动规律实现预警.本文以抚顺老虎台矿83003综放工作面为研究对象,结合老虎台矿微震监测系统分析83003综放工作面冲击地压发生的原因以及覆岩破坏的分布规律.通过分析微震事件发生的震级与能量,对冲击地压的发生提供可行性评估,为老虎台矿今后冲击地压的防治工作提供科学有效的借鉴.
【期刊名称】《中国地质灾害与防治学报》
【年(卷),期】2015(026)004
【总页数】5页(P116-120)
【关键词】微震监测;冲击地压;覆岩破坏;综放工作面
【作 者】李文健
【作者单位】辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新123000
【正文语种】中 文
【中图分类】TD324
0 引言 冲击地压［1-2］是聚集在矿井巷道和采场周围煤岩体中的能量突然释放，在井巷发生爆炸性事故，产生的动力将煤岩抛向巷道，同时发出强烈声响，造成煤岩体振动和破坏、支架与设备损坏、人员伤亡、部分巷道垮落破坏等。冲击矿压［3-7］还会引发或可能引发矿井灾害，尤其是瓦斯与煤尘爆炸、火灾以及水灾，干扰通风系统，严重时造成地面震动和建筑物破坏等。冲击地压［8-9］的显现特征:(1)突发性(2)瞬时震动性(3)巨大破坏性(4)复杂性。因此，冲击地压是煤矿重大灾害之一。冲击矿压作为煤岩动力灾害［10-11］，自有记载的第一次发生于1738年英国南史塔福煤田的冲击地压至今二百多年来，其危害几乎遍及世界各采矿国家。英国、德国、南非、波兰、苏联、捷克、加拿大、日本、法国以及中国等二十多个国家和地区都记录有冲击地压现象。我国煤矿冲击地压灾害极为严重，最早自1933年抚顺胜利矿发生冲击地压以来，在北京、辽源、通化、阜新、北票、枣庄、大同、开滦、天府、南桐、徐州、大屯、新汶等矿区都相继发生过冲击地压现象。
渤海油田钻井提效新技术及其应用实践
渤海油田钻井提效新技术及其应用实践
邓建明;刘小刚;马英文;崔治军;叶周明
【摘 要】渤海油田部分油田已进入综合调整开发期,钻完井工程面临地质油藏条件复杂、环保和安全形势日益严峻、油气开发成本高等难题.通过创新发展优快钻完井技术体系,形成了渤海油田钻井提效新技术体系,包括加密井网表层防碰技术、膨润土深钻技术、硬地层钻头综合优选技术、中深部地层钻具组合优化技术等.这一系列钻井提效新技术已在歧口18-1、垦利3-2及秦皇岛32-6等油田取得成功应用,较一次优快钻井作业效率提高40.54％,具有广阔的推广和应用价值.
【期刊名称】《中国海上油气》
【年(卷),期】2016(028)003
【总页数】5页(P106-110)
【关键词】渤海油田;钻井提效新技术;加密井网表层防碰;膨润土深钻;硬地层钻头综合优选;中深部地层钻具组合优化;作业效率
【作 者】邓建明;刘小刚;马英文;崔治军;叶周明
【作者单位】中海石油(中国)有限公司天津分公司 天津300452;中海石油(中国)有限公司天津分公司 天津300452;中海石油(中国)有限公司天津分公司 天津300452;中海石油(中国)有限公司天津分公司 天津300452;中海石油(中国)有限公司天津分公司 天津300452
【正文语种】中 文
【中图分类】TE242 20世纪90年代中期，原油市场低迷，而渤海地区大部分已探明油气田属于边际油气田，高效低成本钻井成为开发渤海边际油气田的必由之路。通过学习和创新，创立了适合渤海油田的优快钻井技术体系。优快钻井技术是通过集成先进、适用技术，创新作业流程和结合应用现代管理模式而形成的一项系统优化配套技术，体现了实现油气田开发效益最大化的理念[1]，在渤海油田发展中起到了举足轻重的作用，已成为中国海油的一种“优快”精神。
目前渤海油田已进入大开发阶段，面临着2个方面的难题：一方面，预开发的油田中储量大、油品好的大型优质油田越来越少，综合调整项目、稠油油田、三低油田等开发效益差油田比例较大；另一方面，社会公众环保意识逐步提升，提升发展的质量和效益已经成为社会期待的发展模式。因此，为实现渤海油田中长期发展规划和“二次跨越”发展要求，必须加快油田开发进程，通过降低钻完井成本来实现低品位油田及边际油田高效开发，进一步提高油田开发效益。近年来，渤海油田通过创新发展优快钻完井技术体系，形成了一系列钻井提效新技术并在歧口18-1、垦利3-2及秦皇岛32-6等油田取得了成功应用。本文主要总结了渤海油田钻完井过程中加密井网表层防碰技术、膨润土深钻技术、硬地层钻头综合优选技术、中深部地层钻具组合优化技术等钻井提效新技术的应用实践，以期为海上油气田降本增效开发提供借鉴和参考。
基于MWD磁干扰的钻井防碰监测技术
ＩＳＳＮ ｌＯ０８—９４４６ ＣＮｌ３一ｌ２６５／ＴＥ 承德石油高等专科学校学报 第１５卷第６期，２０１３年ｌ２月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｎｇｄｅ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｃｏｌｌｅｇｅ Ｖｏ１．１５，Ｎｏ．６，Ｄｅｃ．２０１３
基于ＭＷＤ磁干扰的钻井防碰监测技术
刘洪亮，孙伟良
（中石化胜利石油工程公司钻井工程技术公司，山东东营 ２５７０６１）
摘要：钻井防碰问题已经成为制约调整井、丛式井等各种特殊类型钻井作业顺利进行的关键因素。提出了一 种根据邻井套管磁干扰进行防碰监测和预警的技术，应用海蓝ＹＳＴ－４８Ｒ探管进行地面实验，得出了套管磁干 扰强度与仪器和套管距离的关系公式，若应用现场防碰数据对该公式进行修正，将对指导现场钻井防碰作业 具有重要意义。 关键词：钻井；防碰；磁干扰；磁参数 中图分类号：ＴＥ２４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００８・９４４６（２０１３）０６－００１９－０５
Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｅａｒｌｙ Ｗａｒｎｉｎｇ ｏｆ Ａｎｔｉ－Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ
Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ
ＬＩＵ Ｈｏｎｇ—ｌｉａｎｇ，ＳＵＮ Ｗｅｉ—ｌｉａｎｇ
（Ｄｒｉｌｌｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈｅｎｇｌｉ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｉｎｏｐｅｃ，
Ｄｏｎｇｙｉｎｇ ２５７０６ １，Ｓｈａｎｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｔｉ—ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ｔｈｅ ｋｅｙ ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ ｉｎ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｗｅｌｌｓ， ｃｌｕｓｔｅｒ ｗｅｌｌｓ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｓｐｅｃｉａｌ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｗｅｌｌｓ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ ｅａｒｌｙ ｗａｒｎｉｎｇ ａｎ— ｔｉ－ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｎｅａｒｂｙ ｗｅｌｌｓ’ｃａｓｅｓ．Ｗｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｅｘ—
光纤振动监测预警系统在油气长输管道中的应用
科学管理
292 2019年第6期光纤振动监测预警系统[1]，可以对管道沿线的土壤振动情况进行长距离实时无缝监测，通过精确的振动信号分析，对破坏事件做出准确的目标定位。 1 系统工作原理分布式光纤振动传感器是分布式光纤传感的一个重要分支，利用光波在光纤中传输时相位、偏振等对振动敏感的特性。分布式光纤安全预警技术基于相干瑞利原理[2]，通过采用扫描方式对管道沿线的振动信号进行检测，当光脉冲传播到受外界振动信号作用的光纤段时，其后向瑞利散射回到探测器的光信号也会产生变化，通过检测这种变化就可以检测出管道沿线的振动情况，并能精确定位，其定位距离2CtL×=。图1 检测原理图式中：L—振动距离起点的距离；C—光传播速度；t—光脉冲发出后遇振动再反射回来接收到的总时间2 系统组成2.1 硬件系统分布式光纤预警系统[3]硬件构成主要有：光纤、信号采集与处理系统、激光光源、脉冲发生器、光波调制解调器等。其中，光纤与管道同沟敷设，作为分布式传感器。2.2 软件系统系统软件由三个独立进程组成：数据采集进程、数据处理进程、用户界面进程。（1）数据采集进程 ：负责控制硬件设备采集数据信号。（2）数据处理进程： 负责将数据采集进程采集到的数据信号进行处理。（3）用户界面进程： 负责将数据处理进程发送的处理结果进行图表化，并且清晰准确的展示给用户。主要包括：事件报警视图，事件定位模块，事件报警光纤振动监测预警系统在油气长输管道中的应用张占源 张超 文小斌 长庆油田分公司第一输油处 陕西 西安 710000 摘要：油气管道已经成为石油、天然气最重要的运输工具，一旦发生泄漏，极易发生火灾、爆炸等恶性事故。以靖咸管道为例，介绍了一种基于相干瑞利原理的光纤安全预警实时监测系统。通过对管道沿线土壤振动信号的智能分析，判断出威胁管道安全的破坏事件，对目标进行精确定位和准确报警，从而实现对管道的安全预警。关键词：油气管道 相干瑞利 光纤振动 实时监测 安全预警
石油钻机天车防碰装置改进设计
19目前，常规石油钻机配套的天车防碰装置，主要由天车防碰梁、防碰气控阀、防碰钢丝绳等组成。当上行的游车撞击绷紧的钢丝绳时，钢丝绳拉动气控阀动作，实现防碰功能。该装置存在以下不足：一是防碰梁、悬绳器和防碰钢丝绳安装在高位，现场维护时需要操作者爬到井架上段或天车上进行高空作业，存在一定的安全风险；二是天车防碰高度不可调节，无法满足不同钻井设备防碰高度的要求；三是钻井钢丝绳与防碰钢丝绳交叉，在游车碰撞钢丝绳时，易发生防碰钢丝绳夹在游车滑轮槽内，引发事故。因此应对其进行必要的改进。一、天车防喷装置概述1.链条式链条式天车防碰装置用在F-320钻机上，它以滚筒轴转动圈数，链轮及蜗轮、蜗杆的传动比及传动丝杆行程作为媒介，来传递游车允许最高提升位置信号。这种天车防碰装置结构紧凑、安装和检查比较方便。但由于游车、滚简自身的惯性作用，在切断绞车气源之后，不能马上停止运动，致使滑动碰块撞坏项杆阀，进而重新切断刹车气缸的气路，再次接通绞车控制气源，造成天车防碰装置工作失效。2.重锤式重锤式天车防碰装置用在大庆130型、ZJ45型和5型钻机上，它是以横拉在井架上的限位钢丝绳作为媒介，来传递游车允许最高提升位置信号。这种天车防碰装置结构简单，不易损坏，但传递信号慢、灵敏度低、可靠性差。从游车撞击限位钢丝绳到重锤倒下，需要2.5~3秒左右，到刹住绞车，使游动系统停止运动，需要5秒左右。ZJ45钻机挡速度为1.69米/秒，从游车撞击限位钢丝绳到停止运动，游车仍将上升8.45米的距离。而限位钢丝绳至天车的安全距离只有6~7米，故这种天车防碰装置不宜用于高速提升工况。3.顶杆式顶杆式天车防碰装置用在C1-3型钻机上，它以滚筒钢丝绳缠绕厚度(层数)作为媒介，来传递游车允许最高提升位置信号。这种天车防碰装置结构简单、灵敏可靠，但要求滚简上的钢丝绳排列必须均匀、整齐，目前国产钻机还很难完全做到这-一点。4.电驱动式电驱动式天车防碰装置与重锤式天车防碰装置一样，也有限位钢丝绳，一端固定在井架上，另一端与常闭电磁开关的开口销子相联接。当游车碰击限位钢丝绳，从常闭电磁开关中拉脱开口销子，接通蓄电池电源，电磁推力器推动顶杆阀，使常开继电器切断绞车控制气源，使常闭继电器接邇刹车气缸的气路，从而使绞车停止转动，有效地起到安全保护作用。二、对石油钻机天车防喷装置的改进1.气控阀选型常规的钢丝绳天车防碰装置是通过游车撞击防碰钢丝绳，防碰钢丝绳拉防碰阀，防碰阀通气动作，实现刹车。根据设计要求，需要选择一种阀，在不受力的情况下，可以使气路接通，实现刹车。在这里选用FESTO滚轮杠杆式二位三通气控阀（常闭），型号R-3-1/4-B。工作原理：阀的杠杆在不受力时，气路接通；杠杆受到拉力时，压下阀体触头，气路断开。（1）主要参数驱动方式：单项滚轮杠杆式阀；工作介质：过滤压缩空气；安装方式：两个通孔安装；接口：G1/4；标准额定流量(l/min)：550；工作压力范围（bar）：-0.95～+10；驱动力（N）：35；温度范围（℃）：-10～+60；材料：阀体，压铸铝合金；密封件，丁腈橡胶。（2）对阀的改进在正常情况下，气控阀滚轮杠杆要受到配重块和钢丝绳的拉力，对阀体触头产生压力，断开气路，滚轮杠杆上还要连接钢丝绳。显然原有结构不能满足要求。在这里对阀的滚轮杠杆做了更改，改成了加长压板，上面有开孔，可以很方便绑钢丝绳。而且在气控阀处，通过改变钢丝绳的长度，来改变配重块的高度，从而能改变防碰高度。改进后的阀体实物。2.配重块设计配重块重量计算。配重块通过钢丝绳给气控阀拉力，在正常情况下靠自身重力可以使阀的杠杆压下触头，使阀动作；防碰释放后能依靠自身重力复位。它的最小重量G应该为阀的驱动力F1（35N）与钢丝绳重量F2之和，钢丝绳是从配重块的位置经过导向轮，再到达笼梯下端的气控阀，根据井架高度，钢丝绳长度估算为60m，如果选用直径为3.5mm的钢丝绳，配重块的最小重量为经过计算为79.1N。结构设计。配重块要求能在钻井钢丝绳上，上下移动，而且不能与钻井钢丝绳摩擦，安装还要简单，考虑将配重块做成空心圆柱体形状。把它沿高的方向切成两等份，一边用合页连接，另一边用螺栓固定。在配重块上增加提环，用于和钢丝绳的连接。配重块安装。配重块安装在与死绳最近的快绳上。由于游车相当于动滑轮组，在工作过程中动滑轮组的第一根绳移动的速度与死绳最接近，所以快绳与配重块的摩擦小，振动小，减小了因外力变化而使防碰装置发生故障的可能性。3.其他附件（1）气控阀加长板。固定防碰钢丝绳，调节防碰高度。（2）导向轮总成。包括安装板、U型卡、导向轮、螺母、螺栓（天车底部安装）、绳卡等，起导向作用，安装在井架左上段最上端的花梁上。三、系统优点改进后天车防碰装置在我公司一套40DB钻机上进行了试验，试验效果良好，能实现预定功能。有以下优点：（1）去掉了防碰梁，结构简单，生产成本低。（2）安装或检修时可在低位进行，避免了高空作业。（3）可以方便调节防碰高度，克服了常规天车防碰装置不能调节。防碰高度的缺点。（1）反应速度灵敏，3～4s，与常规天车防碰装置响应时间相当。（2）钢丝绳与快绳平行安装，游车移动时，两绳无磨擦，无干涉、缠绕现象。四、结语经过改进后的天车防碰装置，结构简单，安装方便，并且可以随意调节防碰高度，能很好地满足钻井工艺的要求；其生产成本低廉、可靠性高、实用性好，在石油钻机上将会有广阔的推广前景。参考文献：[1]张亚鹏.传统天车防碰技术浅析及新型防碰装置在石油钻机中的应用设想[J].石化技术,2017,24(12):14+5.石油钻机天车防碰装置改进设计董洪辰 杨运强 山东科瑞机械制造有限公司【摘 要】针对常规石油钻机天车防碰装置安装维护困难、防碰高度不可调等诸多缺点，从现场使用的角度出发，创新思路对其进行了改进设计，并完成了样机的试制，在钻机上获得了较为理想的试验效果，也印证了系统设计方案的可行性。【关键词】石油钻机；天车防碰装置；改进；气控阀；配重块；钢丝绳
露采中深孔爆破震动监测及控制技术研究
露采中深孔爆破震动监测及控制技术研究
摘要：目前随着我国不断增加的资源需求量,很多矿山在新建时都选择将矿址建在城市周边,或是偏远山区。矿山生存和发展往往因为与周边居民生活产生的矛盾,而成为阻碍其持续壮大的因素,矿山附近的居民因为矿山的爆破造成的震动,而给他们带来极大的生活影响,因此要解决居民与矿山争端的关键,重在对瀑破测振问题的解决。本文就露采中深孔爆破震动监测及控制技术展开分析研究。
关键词：露采;深孔爆破震动监测;控制技术
现阶段我国爆破工程中的爆破器材和爆破技术，在中风压钻机、高风压钻机等设备的不断研发和优化下，对装运设备作出了极在的改进，爆破工程也获得了质的飞跃，也促进了我国经济效益的大幅度提升，新型爆破技术也获得了人们普遍的认可与重视。
一、概述爆破持术原理
通常人们在修建道路、山体开打挖防隧道、或是野外采矿时，会用到爆破技术。它通过炸药有效的利用，在爆炸过程中形成的巨大能量起到对物质原结构的破坏作用。如在开挖石方时，矿山开挖时，爆破技术成为必不可少的一门施工程序。硝铰内炸药水胶、硝化甘油等炸药，是我国常用的爆破炸药类型。用常见炸药即为硝铰类炸药。起爆器材的主要构成部分包括有导爆管、导爆索，还有电雷管。在相应的外力作用下，炸药通过爆炸反应后将大量热量释放而出，形成高强气压体，通过这种强大冲击力击碎矿石，是为爆破采矿的技术原理。
二、深孔爆破在露采中震动监测及控制技术
2.1优化矿山爆破方案
为在露采矿山时有效控制其爆破时产生的震动，以对爆破矿山时造成波及范围的减少，对爆破方案的有效优化是较直接的策略。离得较近的相邻区域，两者会因为爆破主震过程中的相互干扰，和各自的爆破震动效果，而形成新的振动叠加效应，这是爆破过程中必须要力求规壁的。炮孔内如果由下部药包首先起爆，其相比先起爆孔内上部药包会获得更在的夹制性效果，所以也易形成更大危力的爆破作用，其危害性也会越大。通过对上述爆破原则的分析，可对爆破方案适当作出调整，即对孔内引爆顺序改为从上往下地引爆孔不同部位的药包，通过对下部药包自由面的改善，而降低起爆时的夹制性。起爆时间从50~60ms的每段间隔时间提到110~140ms，以此在有误差的毫秒雷管的延期时间，也可对相邻段叠加主震影响进行规避，以发挥减震效果。
钻井作业中钻机如何防碰天车系统
钻井作业中钻机如何防碰天车系统
在钻井生产作业中，钻机防碰天车控制系统是关系到人身、设备、井下安全的关键环节，如果防碰天车控制系统存在不灵活的隐患，极易发生上顶天车事故，而一旦发生事故就会直接威胁到人身、设备以及井下安全，给钻井生产带来很大的困难和经济损失。在生产过程中，由于工作环境的影响，防碰天车控制系统失灵的现象时有发生（特别是在冬季），为解决这一安全生产难题，笔者根据现场电控气系统原理图进行分析改进，提高了防碰天车控制系统的可靠性和安全性。
1 鉆机电控气控制系统概述[1]
1.1 钻机电控气控制系统结构图
1.2 钻机电控气控制系统概述
数字化钻机电控气控制系统以西门子公司最新的S7-314-2DP PLC（Programmable Logic Controller，可编程控制器）为核心，应用集中控制方式，对司钻操作命令及系统反馈状态进行采集，控制司钻房阀岛、绞车阀岛、并车箱阀岛内各电磁阀的通断，从而控制整个钻机系统的工作。系统选用西门子TP270
10.4寸触摸屏用于监视控制开关操作及输出状态，并具有在控制开关故障情况下通过触摸屏直接对系统操作的冗余功能。系统采用山特UPS在线式不间断电源供电，可保证系统在外部供电中断的情况下连续工作2小时以上，以保障系统安全。
2 防碰天车电控气系统控制原理及改进方案
2.1原防碰天车电控气系统分析[2]
防碰天车电控气系统工作原理。当游动滑车上升，绞车滚筒大绳碰到过圈阀或者游动滑车碰到井架防碰装置的横绳时，过圈阀打开或者井架防碰阀打开，压缩空气送至压力开关处，使压力开关常开触点闭合，防碰信号送至PLC，PLC发出指令，断开盘刹控制电控换向阀的工作线圈及滚筒高（或低）速电控换向阀工作线圈电源，从而使盘刹控制系统和滚筒高（或低）速离合器断气，盘刹系统实现紧急刹车，阻止游动滑车继续上行，以实现防碰功能 [3] 。
原防碰天车电控气系统存在不足。原防碰天车系统控制的核心就是当游动滑车上升到一定高度时，断开盘刹系统供气电磁换向阀电源，阀体关闭，切断盘刹控制系统的气源，实现防碰功能。由于作业环境、气源清洁度不够、现场电磁环境恶劣等因素的影响，有时会出现PLC指令未执行，或者指令执行电控换向阀线圈失电但阀体未关闭的现象，导致盘刹控制系统气路未断开，从而不能实现盘刹紧急刹车的功能，因此存在安全隐患。
打桩、振冲、强夯振动监测的标准及方法
采用打桩、振冲、强夯法处理地基时，会造成重复性的瞬时振动，这种振动在岩土的介质中，以激振点为中心，以地震波的形式向外传播，若不加以控制，可能会对临近的建(构)筑物产生不同程度的伤害。为了防止建筑施工振动对建筑结构产生损伤，在施工过程中对重复性的瞬时振动的监测是很有必要的。
一、监测标准
根据《建筑工程容许振动标准》GB 50868-2013等相关标准，评估打桩、振冲、强夯等施工对建(构)筑物的振动影响，应采用建筑结构基础和顶层楼面的振动速度峰值及其对应的振动频率为基准。
表1.打桩、振冲、强夯对建筑结构影晌的容许振动值
二、监测方法
使用爆破测振仪监测打桩、振冲、强夯等施工产生的重复性瞬时振动时，若在依然通过设定“触发阀值”和“记录时长”的方式收集振动信号，会形成大量的分段数据，给现场监测工作和数据处理带来诸多不便。针对上述问题，交博设计了“波形和直方图组合记录”模式，该模式在打桩、振冲、强夯等施工监测项中具备独特的优势。
采用波形和直方图组合记录，将同时得到整个监测期间的连续性直方图和监测期间内某时刻的波形图。
1)启动监测仪后，每隔一定的时间间隔，便会抽取该时间间隔内的最大振动值，最终将这些振动值形成一个直方图数据，能够反映整个监测期间的振动情况，如图1所示。
2)当某时刻的振动幅值超过设定阀值时，仪器自动记录该时刻的完整波形数据，便于用户去了解产生高振动读数的可能原因，以帮助减轻对周围结构的损害，如图2所示。
图1：监测期间的振动直方图
图2：某时刻的振动波形图
套管头振动信号特征应用于油井防碰监测的可行性分析
第２４卷第３期 ２０１２年６月 中国海上油气 ＣＨＩＮＡ ＯＦＦＳＨＯＲＥ ＯＩＬ ＡＮＤ ＧＡＳ Ｖｏ１．２４ ＮＯ．３ Ｊｕｎ．２０１２
套管头振动信号特征
应用于油井防碰监测的可行性分析＊
刘 刚 孔得臣 孙 金 刘 勃。 杨全枝
（１．中国石油大学（华东）石油工程学院；２中国石化集团上海海洋石油局钻井分公司；３长江大学）
摘 要 提出了一种井间防碰监测的新方法，即利用在风险井套管头上安装的传感器监测由套管
传输到地面的钻头振动信号，分析振动波在地层和风险井套管中的传播规律，进而预测钻头是否趋
近风险井套管，并评估钻头距风险井套管间的相对距离。分析结果表明：在钻井钻头振动诱发的风
险井套管头振动信号存在一个特征频率段，在钻井钻头破岩诱发的风险井套管头振动信号特征与
在钻井钻头距风险井套管间的距离有明确的对应关系，因此利用风险井套管头振动信号预测在钻
井钻头趋近的方法对加密调整井进行防碰监测，这在技术思路上是可行的。
关键词 套管头 振动信号 井间距离 防碰监测 可行性分析
１ 问题的提出
受海上平台建造、钻完井成本、配套设施投入、
地质不确定性等因素影响，海上钻井井位布置和施
工受到平台面积的严格限制。随着国内部分海上油
田开采进入中后期，加密调整井需求不断提高和扩
大，平台井筒密度越来越大，部分调整井设计不得不
面临分离系数小于１的状况，有些平台的井距也从
２ ｒｎ×２ ｍ缩小到１．５ ｍ Ｘ １．７ ｍ，井眼防碰问题日
趋突出＿１］。原有的井眼防碰方法及措施ｌ１＿３ｌ，如优化
整体防碰设计方案、井眼轨迹测量和防碰扫描计算、
井眼轨迹控制人工监听、提高人员的防碰意识等，多
数属于通过预测进行防碰，除人工监听方法外，没有
实时监测的手段，已经不能完全满足加密调整井的
防碰需求，主要表现在：①在早期的钻井过程中，对邻
井井眼轨迹参数的测量不准确或由于某些原因导致
轨迹参数资料不全，使得防碰扫描计算产生误差甚至