CN105888566A - 油气钻采管杆电子标签固定装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种油气钻采管杆电子标签固定装置，所述油气钻采管杆电子标签固定装置信号更强，且能够适应油气钻采管杆井下高振动、高温工作。在运输、下井、夹钳夹持时，不会被其他异物触碰而导致脱落或损伤；绝缘压套会保护电子标签不至于被碰伤；电子标签底面与孔底接触，金属材料的钻采管杆能够对其信号起到放大作用；而电子标签的周边与安装孔壁隔开，压套采用绝缘材料，可以防止金属材料的钻采管杆对其信号产生屏蔽作用；而电子标签低于工具表面不超过0.5mm，在保证电子标签安全的同时，也保证了电子标签的信号能够最大程度的发出。
Description
技术领域
本发明涉及无线射频领域，具体地涉及一种油气钻采管杆电子标签固定装置。
背景技术
物联网是指通过射频识别、感应器、条码等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。通过物联网，使相关物品都与网络连接在一起，实现物品的自动识别和信息的互联共享。油气开采工艺复杂，流程长，涉及面广，工作区域大，采用物联网技术对统一管理、工艺控制有相当重要的意义。电子标签（RFID）是物联网技术的基础部件，它利用射频方式进行非接触双向通信, 以达到识别目的并交换数据，安装在钻采管杆上可以实现记录信息，非接触读取和写入数据，可以实现身份识别、数据记录乃至控制功能。钻采管杆从生产、使用、维修、报废整个生命周期涉及制造工厂、检验、运输、下井、井下运行、提出、检修等工作阶段，其流程长，井下运行环境恶劣，如何保证电子标签不会因高温、高压、酸、碱、振动等环境影响损坏、脱落、失效，是物联网技术在石油钻采管杆上得以应用的基础问题。现有技术中的电子标签的安装方式大都是采用螺纹、胶装等方式，难以适合井下应用。
申请号 201120442154.8、201220317176.6的中国实用新型专利提出了一种“基于无线射频技术的油田杆管电子标签系统”，在环状结构中安装有电子标签，所述环状结构植入所述油田管杆的退刀槽处，紧紧地内嵌在退刀槽的内壁。这种方式将电子标签设置在管杆内壁中，信号的传输距离受到金属管杆的影响，不便于读写。申请号 201210079643.0的发明专利申请提出了一种“石油钻具内置芯片标识结构”，电子标签安装在石油钻具接头根部外壁凹入的平台中，采用螺塞旋入螺纹孔中锁紧，这种结构电子标签设置在外表面，读写方便些，但在井下高振动的情况下，螺塞很容易被震松脱落导致电子标签丢失，同时平台周围的金属会极大的减弱电子标签的信号接收和发送能力，（申请号 201420205471.1的中国实用新型专利中也是使用螺塞结构）。申请号 201420325834.5的中国实用新型专利“石油钻具的电子标签安装结构”提出了另外一种电子标签安装方式，将电子标签安装于外部带支撑脚的安装座中；安装座其外部支撑脚与钻具上的圆柱孔过盈安装；申请号 201420325839.8的中国实用新型专利的方式是卡环卡紧，在井下高振动环境也有脱落隐患。而申请号 201420774632.9、201520551473.0、201520716915.2的中国实用新型专利的提出的胶粘方式经验证后发现也井下高温会导致胶失效。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种油气钻采管杆电子标签固定装置，所述油气钻采管杆电子标签固定装置信号更强，且能够适应油气钻采管杆井下高振动、高温工作。
本发明的技术方案是：一种油气钻采管杆电子标签固定装置，其特征在于：在油气钻采管杆表面设置安装孔，电子标签安装在孔中，所述电子标签底面与孔底接触，周边和外表面由绝缘压套扣紧，所述电子标签低于工具表面不超过0.5mm。
电子标签安装在安装孔中，低于工具表面，可以保证在运输、下井、夹钳夹持时，不会被其他异物触碰而导致脱落或损伤；电子标签周边和外表面由绝缘压套扣紧，绝缘压套会保护电子标签不至于被碰伤；电子标签底面与孔底接触，金属材料的钻采管杆能够对其信号起到放大作用；而电子标签的周边与安装孔壁隔开，压套采用绝缘材料，可以防止金属材料的钻采管杆对其信号产生屏蔽作用；而电子标签低于工具表面不超过0.5mm，在保证电子标签安全的同时，也保证了电子标签的信号能够最大程度的发出。
针对本发明油气钻采管杆电子标签固定装置在连接方式上的一种改进，其特征在于：所述绝缘压套周边由金属压环压紧并固定在安装孔中，所述金属压环与安装孔的固定方式是焊接。金属压环压紧绝缘压套，金属压环与安装孔的固定方式是焊接，焊接方式是耐酸碱、永久性的连接方式，可以避免在井下酸碱、高振动环境下的失效和脱落现象产生，从而保证在电子标签可以在钻采管杆全生命周期中均可以牢固的附着在工具上。
为了防止焊接时产生的热量对绝缘压套和芯片造成损害，所述金属压环与安装孔的固定方式是冷焊。采用冷焊方式，焊区瞬间产生金属熔融，而周围的升温几乎停留在室温，可以对绝缘压套和电子标签进行最好的防护。
所述绝缘压套的材质是聚醚醚酮。既能够对电子标签进行保护，也能够适应井下高温高压环境。
为了便于电子标签读写：所述安装孔设置在工具外表面。读写时，只需要使读写器靠近电子标签便可，操作方便。
电子标签射频读取技术在钻采管杆上应用目前还处于初级阶段，有众多正在服役的工具还没有安装电子标签，为了便于电子标签的安装，可以采用以下方式：所述安装孔设置在接箍上。安装孔设置在接箍上，电子标签安装在安装孔中，只需要将原有工具上的接箍旋下，将安装有电子标签的新接箍拧上便可，更换方便，便于设置。
附图说明
图1是设置有本发明的油气钻采管杆电子标签固定装置的接箍的示意图。
图2是图1中油气钻采管杆电子标签固定装置安装方式的放大图。
图3是安装有图1中带油气钻采管杆电子标签固定装置的油管。
具体实施方式
实施方式一
结合附图1、图2说明油气钻采管杆电子标签固定装置的一种实施方式。
如图1所示，油气钻采管杆电子标签固定装置设置在接箍1端部，
如图2所示，在接箍1外表面端部钻安装孔，电子标签2安装在孔中，所述电子标签2底面与孔底接触，周边和外表面由绝缘压套3扣紧，电子标签2的上表面低于接箍1外表面，离外表面的距离e≤0.5mm，绝缘压套3周边由金属压环4压紧并固定在安装孔中，所述金属压环4与安装孔的固定方式是冷焊，绝缘压套3的材质是聚醚醚酮。既能够对电子标签进行保护，也能够适应井下高温高压环境。
电子标签2周边和外表面由绝缘压套扣紧，绝缘压套3会保护电子标签不至于被碰伤；电子标签2安装在安装孔中，低于接箍1表面，可以保证在运输、下井、夹钳夹持时，不会被其他异物触碰而导致脱落或损伤；电子标签2底面与孔底接触，金属材料的接箍1能够对其信号起到放大作用；而电子标签2的周边离安装孔壁隔开，压套3采用绝缘材料，可以防止金属材料的接箍壁对其信号产生屏蔽；而电子标签2低于工具表面不超过0.5mm，在保证电子标签2安全的同时，也保证了电子标签2的信号能够最大程度的发出。
采用冷焊方式，焊区瞬间产生金属熔融，而周围的升温几乎停留在室温，可以对绝缘压套3和电子标签2进行最好的防护。焊接方式是耐酸碱、永久性的连接方式，可以避免在井下酸碱、高振动环境下的失效和脱落现象产生，从而保证在电子标签可以在钻采管杆全生命周期中均可以牢固的附着在工具上。
实施方式二
结合附图3说明油气钻采管杆电子标签固定装置的一种使用方式。
如图3所示，设置了电子标签2的接箍1安装在油管5上。可以在电子标签2中存储油管5的生产、使用、维修等数据，相当于给油管5增加唯一的身份标识。
接箍1可以在油管5制造时安装上，相当于在油管5制造时的出生证明。接箍1也可以在油管5维修时安装上，相当于给处于黑户状态下的油管5重新上户口。
接箍是连接钻采管杆的普遍方式，以上方式不仅可以应用于油管，也可以在：钻杆、抽油泵、封隔器等采油工具上使用。
Claims (8)
1.一种油气钻采管杆电子标签固定装置，其特征在于：在油气钻采管杆表面设置安装孔，电子标签安装在孔中，所述电子标签底面与孔底接触，周边和外表面由绝缘压套扣紧，所述电子标签低于工具表面不超过0.5mm。
2.根据权利要求1所述的油气钻采管杆电子标签固定装置，其特征在于：所述绝缘压套周边由金属压环压紧并固定在安装孔中，所述金属压环与安装孔的固定方式是焊接。
3.根据权利要求2所述的油气钻采管杆电子标签固定装置，其特征在于：所述金属压环与安装孔的固定方式是冷焊。
4.根据权利要求1至3任一项所述的油气钻采管杆电子标签固定装置，其特征在于：所述安装孔设置在工具外表面。
5.根据权利要求4所述的油气钻采管杆电子标签固定装置，其特征在于：所述安装孔钻在接箍上。
6.根据权利要求1至3任一项所述的油气钻采管杆电子标签固定装置，其特征在于：所述绝缘压套的材质是聚醚醚酮。
7.根据权利要求4所述的油气钻采管杆电子标签固定装置，其特征在于：所述绝缘压套的材质是聚醚醚酮。
8.根据权利要求5所述的油气钻采管杆电子标签固定装置，其特征在于：所述绝缘压套的材质是聚醚醚酮。
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| COR | Change of bibliographic data | ||
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Address after: 266109 Shandong city of Qingdao province high tech Zone Songyuan Road No. 17 Qingdao Industrial Technology Research Institute A District 4 floor A1 Building Room 403 Applicant after: Qingdao Ruitai mesnac Polytron Technologies Inc Address before: Miao road Laoshan District 266061 Shandong city of Qingdao province 6-8 Applicant before: Qingdao Ruitai mesnac Polytron Technologies Inc |
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| COR | Change of bibliographic data | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160824 |