CN115613029A - 一种基于二进制编码的石油钻杆标记方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于二进制编码的石油钻杆标记方法，包括步骤一、石油钻杆的预处理，步骤二、二进制标记码生成并导入激光熔覆程序，步骤三、添加合金粉末并在石油钻杆头部斜面上进行激光熔覆，步骤四、在激光熔覆标记码表面喷涂耐磨漆层；本发明采用激光熔覆的方法将二进制编码后的标记码熔覆在石油钻杆头部斜面上，配合耐磨漆层的喷涂，大大降低了磨损，二进制编码形式简单易懂，识别效率高，更有利于机器识别大数据管理，同时采用激光熔覆的工艺，保证标记在井下恶劣环境中的耐用性，及重复使用后的可读性。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻杆管理技术领域，尤其涉及一种基于二进制编码的石油钻杆标记方法。
背景技术
石油钻杆是石油开采中使用量极大的一种开采设备，因此每个石油开采项目都会有专门的管具公司对钻杆进行统一管理，但是钻杆数量大，每根钻杆的下井时间，在井下的情况均不一致，所以对钻杆使用情况及本体情况的管理及其困难，如果使用不当甚至会造成钻杆井下断裂等事故。
现有的管理办法是分堆管理，一定数量的钻杆为一堆，如果堆次中出现问题钻杆，则整体报废，这种管理办法相对效率较低，对管具质量的把控也不是特别精准；通过对每根钻杆进行标记，通过大数据对钻杆进行全生命周期管理的方式是一种行之有效的办法，但是钻杆长期井下工作，泥浆不断冲蚀，井壁不断磨损同时外部环境高温高压；钻杆出井后往往锈蚀磨损严重，常规刻印会被铁锈覆盖，内埋芯片会被环境温度及高频振动损坏，因此常规的刻印标记，预埋芯片标记等办法均不能很好的实现。
因此，本发明提出一种基于二进制编码的石油钻杆标记方法并通过激光熔覆的手段在钻杆上做出凸起的耐磨标记，以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提出一种基于二进制编码的石油钻杆标记方法，该基于二进制编码的石油钻杆标记方法采用激光熔覆的方法将二进制编码后的标记码熔覆在石油钻杆头部斜面上，配合耐磨漆层的喷涂，大大降低了磨损，二进制编码形式简单易懂，识别效率高，更有利于机器识别大数据管理，同时采用合金粉末进行熔覆，熔覆涂层具有极高的耐磨性及耐腐蚀性，可保证在井下恶劣环境中长期使用后，依然能被很好的识别。
为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种基于二进制编码的石油钻杆标记方法，包括以下步骤：
步骤一、将石油钻杆表面洗净，再利用复合清洗剂对石油钻杆表面进行除油除锈处理，处理后将表面用清水冲洗干净并快速干燥；
步骤二、使用4轴宏语言编程，采用二进制编码的方式生成标记码，并将标记码输入激光熔覆机中转换为激光熔覆程序，由激光熔覆机运行加工；
步骤三、将步骤一中处理好的石油钻杆固定在激光熔覆机上，并向激光熔覆机中添加入合金粉末，运行激光熔覆程序，在石油钻杆上端斜面上进行熔覆标码处理；
步骤四、标码完成后在石油钻杆上端标码处理的斜面上喷涂一层耐磨漆层，完成石油钻杆标记，然后扫描识别标记码进行验证并开始石油钻杆管理。
进一步改进在于：所述步骤一中复合清洗剂由除油剂和除锈剂混合而成，所述除油剂成分包含十二烷基二苯醚二磺酸钠盐2g/L、异构脂肪醇烷氧基化物0.5g/L、异构C10醇聚氧乙烯醚1.5g/L、脂肪醇-亚烷基氧化物共聚物0.8g/L、五水偏硅酸钠5g/L、碳酸钠20g/L和三聚磷酸钠10g/L；所述除锈剂成分包含3mol/L的盐酸、6ml/L的酸性咪唑啉缓蚀剂和10g/L的十二烷基苯磺酸钠。
进一步改进在于：所述步骤二中生成标记码时遵循一杆一码的标记规则，其中每根石油钻杆的标记码由多个两种不同形状得标记组合而成形成二进制标记码。
进一步改进在于：所述步骤三中激光熔覆使用的合金粉末颗粒大小在20-45μm之间，熔覆光斑直径在2-5毫米之间，激光功率在1000-4000W之间，激光熔覆扫描速度在8-50mm/s，合金粉末送粉量8-10g/min。
进一步改进在于：所述步骤四中耐磨漆层是由环氧树脂经玻璃纤维和碳化硅粉末改性制备而成，所述耐磨漆层通过在环氧树脂中加入玻璃纤维和碳化硅粉末，并加固化剂、增韧剂和抗氧剂混合制备而成。
进一步改进在于：所述环氧树脂、玻璃纤维、碳化硅粉末、固化剂、增韧剂和抗氧剂的份量比为60:18:12:5:2:3，所述固化剂为乙二胺，所述增韧剂为邻苯二甲酸二丁酯，所述抗氧剂为改性亚磷酸酯。
本发明的有益效果为：本发明采用激光熔覆的方法将二进制编码后的标记码熔覆在石油钻杆头部斜面上，配合耐磨漆层的喷涂，大大降低了磨损，二进制编码形式简单易懂，识别效率高，更有利于机器识别大数据管理，同时采用合金粉末进行熔覆，熔覆后冶金结合不易脱落，熔覆使用的合金材质不易腐蚀生锈，更加适应井下恶劣的工作环境，适合推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明方法流程图。
图2为本发明编码位置及示例图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
根据图1和图2所示，本实施例提供了一种基于二进制编码的石油钻杆标记方法，包括以下步骤：
步骤一、将石油钻杆表面洗净，再利用复合清洗剂对石油钻杆表面进行除油除锈处理，处理后将表面用清水冲洗干净并快速干燥；
其中复合清洗剂由除油剂和除锈剂混合而成，所述除油剂成分包含十二烷基二苯醚二磺酸钠盐2g/L、异构脂肪醇烷氧基化物0.5g/L、异构C10醇聚氧乙烯醚1.5g/L、脂肪醇-亚烷基氧化物共聚物0.8g/L、五水偏硅酸钠5g/L、碳酸钠20g/L和三聚磷酸钠10g/L；所述除锈剂成分包含3mol/L的盐酸、6ml/L的酸性咪唑啉缓蚀剂和10g/L的十二烷基苯磺酸钠。
步骤二、使用4轴宏语言编程(每次只要输入相应的1和0可以自动加工)，采用二进制编码的方式生成标记码，并将标记码输入激光熔覆机中转换为激光熔覆程序，由激光熔覆机运行加工；
生成标记码时遵循一杆一码的标记规则，其中每根石油钻杆的标记码由多个两种不同形状的标记组合而成形成二进制标记码，实现上千万根管具的身份识别及管理。
步骤三、将步骤一中处理好的石油钻杆固定在激光熔覆机上，并向激光熔覆机中添加入合金粉末，运行激光熔覆程序，在石油钻杆上端斜面上进行熔覆标码处理，在钻杆斜面进行激光熔覆，大大降低了磨损，延长标记使用寿命；
熔覆时为了提高识别度，降低激光熔覆精度对识别的影响，熔覆形状种类要少，种类间差别应该明显。
激光熔覆使用的合金粉末颗粒大小在20-45μm之间，熔覆光斑直径在3-5毫米之间，激光功率在1000-1300W之间，激光熔覆扫描速度在8-10mm/s，合金粉末送粉量8-10g/min；
采用合金材质进行激光熔覆，激光熔覆后冶金结合不易脱落，合金材质不易腐蚀生锈。
步骤四、标码完成后在石油钻杆上端标码处理的斜面上喷涂一层耐磨漆层，完成石油钻杆标记，然后扫描识别标记码进行验证并开始石油钻杆管理；
其中耐磨漆层是由环氧树脂经玻璃纤维和碳化硅粉末改性制备而成，所述耐磨漆层通过在环氧树脂中加入玻璃纤维和碳化硅粉末，并加固化剂、增韧剂和抗氧剂混合制备而成，环氧树脂、玻璃纤维、碳化硅粉末、固化剂、增韧剂和抗氧剂的份量比为60:18:12:5:2:3；
所述固化剂为乙二胺，所述增韧剂为邻苯二甲酸二丁酯，所述抗氧剂为改性亚磷酸酯。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种基于二进制编码的石油钻杆标记方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将石油钻杆表面洗净，再利用复合清洗剂对石油钻杆表面进行除油除锈处理，处理后将表面用清水冲洗干净并快速干燥；
步骤二、使用4轴宏语言编程，采用二进制编码的方式生成标记码，并将标记码输入激光熔覆机中转换为激光熔覆程序，由激光熔覆机运行加工；
步骤三、将步骤一中处理好的石油钻杆固定在激光熔覆机上，并向激光熔覆机中添加入合金粉末，运行激光熔覆程序，在石油钻杆上端斜面上进行熔覆标码处理；
步骤四、标码完成后在石油钻杆上端标码处理的斜面上喷涂一层耐磨漆层，完成石油钻杆标记，然后扫描识别标记码进行验证并开始石油钻杆管理。
2.根据权利要求1所述的一种基于二进制编码的石油钻杆标记方法，其特征在于：所述步骤一中复合清洗剂由除油剂和除锈剂混合而成，所述除油剂成分包含十二烷基二苯醚二磺酸钠盐2g/L、异构脂肪醇烷氧基化物0.5g/L、异构C10醇聚氧乙烯醚1.5g/L、脂肪醇-亚烷基氧化物共聚物0.8g/L、五水偏硅酸钠5g/L、碳酸钠20g/L和三聚磷酸钠10g/L；所述除锈剂成分包含3mol/L的盐酸、6ml/L的酸性咪唑啉缓蚀剂和10g/L的十二烷基苯磺酸钠。
3.根据权利要求1所述的一种基于二进制编码的石油钻杆标记方法，其特征在于：所述步骤二中生成标记码时遵循一杆一码的标记规则，其中每根石油钻杆的标记码由多个两种不同形状得标记组合而成形成二进制标记码。
4.根据权利要求1所述的一种基于二进制编码的石油钻杆标记方法，其特征在于：所述步骤三中激光熔覆使用的合金粉末颗粒大小在20-45μm之间，熔覆光斑直径在2-5毫米之间，激光功率在1000-4000W之间，激光熔覆扫描速度在8-50mm/s，合金粉末送粉量8-10g/min。
5.根据权利要求1所述的一种基于二进制编码的石油钻杆标记方法，其特征在于：所述步骤四中耐磨漆层是由环氧树脂经玻璃纤维和碳化硅粉末改性制备而成，所述耐磨漆层通过在环氧树脂中加入玻璃纤维和碳化硅粉末，并加固化剂、增韧剂和抗氧剂混合制备而成。
6.根据权利要求5所述的一种基于二进制编码的石油钻杆标记方法，其特征在于：所述环氧树脂、玻璃纤维、碳化硅粉末、固化剂、增韧剂和抗氧剂的份量比为60:18:12:5:2:3，所述固化剂为乙二胺，所述增韧剂为邻苯二甲酸二丁酯，所述抗氧剂为改性亚磷酸酯。
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