CN205910716U - 带有电子标签的钻具以及钻具下井作业管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种带有电子标签的钻具以及钻具下井作业管理系统，带有电子标签的钻具包括钻具和n个电子标签RFID；钻具的外圆周等角度开设有n个螺纹孔，每个电子标签RFID置于螺纹孔的孔内后，螺纹孔的开口处采用丝堵进行密封固定。优点为：(1)电子标签与钻具的固定方式，具有安装拆卸方便的优点；能够在钻井过程中有效保护电子标签，防止电子标签被磨损，提高电子标签的使用寿命；(2)通过监控报警电路，更为全面的实时对电子标签RFID的环境参数进行监控，防止电子标签RFID在钻井过程中损坏；(3)通过电子标签RFID、读写器和信息管理服务器形成的钻具下井作业管理系统，能够科学的对钻具下井作业进行管理。

Description

带有电子标签的钻具以及钻具下井作业管理系统

技术领域

本实用新型属于钻具管理技术领域，具体涉及一种带有电子标签的钻具以及钻具下井作业管理系统。

背景技术

钻具是钻井施工中普遍需要采用的设备，钻具主要由钻杆、岩心管、底端的扩孔器和钻头组成，必要时还在岩心管上部加接沉淀管或钻铤。钻具的功用主要是：在钻探岩层过程中给钻头传递钻头压力和回转扭矩，并向孔底输送钻孔冲洗液，收取岩矿心。

在现有的钻井施工中，为现场监控管理钻具的作业情况，出现在钻具表面粘贴电子标签的方式，但是，电子标签采用粘贴方式固定于钻具外表面，具有易磨损的问题，从而造成电子标签使用寿命低。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种带有电子标签的钻具以及钻具下井作业管理系统，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种带有电子标签的钻具，包括钻具(1)和n个电子标签RFID(2)；n为自然数，并且，n≥2；所述钻具(1)的外圆周等角度开设有n个螺纹孔，每个所述电子标签RFID(2)置于所述螺纹孔的孔内后，所述螺纹孔的开口处采用丝堵进行密封固定。

优选的，n为3，相邻电子标签RFID(2)的夹角为120度。

优选的，所述螺纹孔的孔深为20mm。

优选的，所述电子标签RFID(2)采用散热胶固定于所述螺纹孔的孔内。

优选的，所述电子标签RFID(2)包括标签外壳以及置于所述标签外壳的壳内的电子标签RFID芯片；其中，所述标签外壳为圆柱形金属，具有与钻具的螺纹孔相适配的外螺纹孔；所述电子标签RFID(2)的标签外壳通过螺纹连接方式装配到钻具的螺纹孔内部。

优选的，所述电子标签RFID(2)还包括监控报警电路；

所述监控报警电路包括：压力传感器、温度传感器、加速度传感器、主控芯片、供电电池、声音报警器以及通信电路；所述压力传感器、所述温度传感器和所述加速度传感器均固定安装于所述标签外壳的壳内且位于所述电子标签RFID芯片的外表面；所述主控芯片分别与所述压力传感器、所述温度传感器、所述加速度传感器、所述供电电池、所述声音报警器以及所述通信电路连接。

本实用新型还提供一种应用上述的带有电子标签的钻具的钻具下井作业管理系统，包括钻具(1)、等角度固定于所述钻具(1)外圆周的若干个电子标签RFID(2)、读写器(3)、网络(4)和信息管理服务器(5)；

其中，所述读写器(3)通过所述网络(4)与所述信息管理服务器(5)连接。

优选的，所述网络(4)为无线网络。

本实用新型提供的带有电子标签的钻具以及钻具下井作业管理系统具有以下优点：

(1)电子标签与钻具的固定方式，具有安装拆卸方便的优点；另外，能够在钻井过程中有效保护电子标签，防止电子标签被磨损，提高电子标签的使用寿命；

(2)通过监控报警电路，更为全面的实时对电子标签RFID的环境参数进行监控，防止电子标签RFID在钻井过程中损坏，降低用户的损失；

(3)通过电子标签RFID、读写器和信息管理服务器形成的钻具下井作业管理系统，能够科学的对钻具下井作业进行管理。

附图说明

图1为本实用新型提供的电子标签在钻具上的布置示意图；

图2为本实用新型提供的钻具下井作业管理系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

结合图1，本实用新型提供一种带有电子标签的钻具，包括钻具1和n个电子标签RFID2；n为自然数，并且，n≥2，在图1中，n为3；钻具1的外圆周等角度开设有n个螺纹孔，螺纹孔的孔深根据电子标签RFID的高度而定，通常情况下，螺纹孔的孔深为20mm。每个电子标签RFID2置于螺纹孔的孔内后，螺纹孔的开口处采用丝堵进行密封固定。

本实用新型中，每个钻具外圆周上至少安装2只电子标签RFID，可确保读写器在钻具附近任何角度，者可以对电子标签RFID进行操作。

在上述基础上，本实用新型还进行以下改进：

改进1：

另外，电子标签RFID2采用散热胶固定于螺纹孔的孔内，避免电子标签RFID在温度过高的环境下工作，提高电子标签RFID的工作可靠稳定性。

改进2：

电子标签RFID2包括标签外壳以及置于标签外壳的壳内的电子标签RFID芯片；其中，标签外壳为圆柱形金属，具有与钻具的螺纹孔相适配的外螺纹孔；电子标签RFID2的标签外壳通过螺纹连接方式装配到钻具的螺纹孔内部。

采用本种安装方式，具有电子标签RFID易安装拆卸的优点，方便更换电子标签RFID；另外，通过标签外壳，能够进一步保护电子标签RFID芯片。

改进3：

电子标签RFID2还包括监控报警电路；监控报警电路包括：压力传感器、温度传感器、加速度传感器、主控芯片、供电电池、声音报警器以及通信电路；压力传感器、温度传感器和加速度传感器均固定安装于标签外壳的壳内且位于电子标签RFID芯片的外表面；主控芯片分别与压力传感器、温度传感器、加速度传感器、供电电池、声音报警器以及通信电路连接。

因此，当主控芯片监控到电子标签RFID芯片的外表面压力过大、温度过高或者加速度过大时，通过声音报警器进行本地报警，同时，还可以通过通信电路向管理服务器发送报警信号，能够使工作人员及时获知电子标签RFID芯片工作环境异常，进而采取解决措施。

另外，由于钻井现场使用大量钻具，钻具信息庞大，如无记录，重复使用安全隐患大，容易发生事故。因此，为实现现场监控管理钻具产品信息和作业信息，其中，产品信息包括规格型号、材料、出厂日期等，作业信息包含井下作业时间、作业地点、作业次数等、物流信息等，本实用新型还提供一种应用上述带有电子标签的钻具的钻具下井作业管理系统，不仅可以写入每一钻具的产品信息，同时实时追踪、记录每个钻具的下井使用情况，从而全面掌握钻具的基本状态。

结合图2，本实用新型提供的应用上述带有电子标签的钻具的钻具下井作业管理系统，包括钻具1、等角度固定于钻具1外圆周的若干个电子标签RFID2、读写器3、网络4和信息管理服务器5；网络4采用无线网络。

其中，读写器3通过网络4与信息管理服务器5连接。

作为一种具体实施例，本实用新型的运用电子标签实现钻具下井作业管理系统，可按以下方式工作：钻具下钻前，当装有电子标签RFID的钻具下钻到井口时，井口附近的读写器/手持读写器收集到该钻具入井前最后的信息，直至钻具起钻重新通过井口，电子标签RFID恢复信息发送，井口附近的读写器/手持读写器接收到该钻具出井口的第1条信息，两条信息明确记录钻具1井下工作时间，这些信息通过网络传递到信息管理平台上。因此，可精确计算钻具每次井下工作时间以及一定时间内累计井下工作时间，用以高效、低成本的分类管理井下钻具实际使用情况，避免安全问题与作业风险，防患未然。

可见，该系统能够掌握每一钻具的产品信息、作业信息、物流信息等，并形成庞大的数据库，在此基础上可进行钻具的科学作业管理，避免因不掌握钻具基本状况而草率作业的安全隐患，同时也能使钻具物尽其用、不浪费。

本实用新型提供的带有电子标签的钻具以及钻具下井作业管理系统具有以下优点：

(1)电子标签与钻具的固定方式，具有安装拆卸方便的优点；另外，能够在钻井过程中有效保护电子标签，防止电子标签被磨损，提高电子标签的使用寿命；

(2)通过监控报警电路，更为全面的实时对电子标签RFID的环境参数进行监控，防止电子标签RFID在钻井过程中损坏，降低用户的损失；

(3)通过电子标签RFID、读写器和信息管理服务器形成的钻具下井作业管理系统，能够科学的对钻具下井作业进行管理。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种带有电子标签的钻具，其特征在于，包括钻具(1)和n个电子标签RFID(2)；n为自然数，并且，n≥2；所述钻具(1)的外圆周等角度开设有n个螺纹孔，每个所述电子标签RFID(2)置于所述螺纹孔的孔内后，所述螺纹孔的开口处采用丝堵进行密封固定。

2.根据权利要求1所述的带有电子标签的钻具，其特征在于，n为3，相邻电子标签RFID(2)的夹角为120度。

3.根据权利要求1所述的带有电子标签的钻具，其特征在于，所述螺纹孔的孔深为20mm。

4.根据权利要求1所述的带有电子标签的钻具，其特征在于，所述电子标签RFID(2)采用散热胶固定于所述螺纹孔的孔内。

5.根据权利要求1所述的带有电子标签的钻具，其特征在于，所述电子标签RFID(2)包括标签外壳以及置于所述标签外壳的壳内的电子标签RFID芯片；其中，所述标签外壳为圆柱形金属，具有与钻具的螺纹孔相适配的外螺纹孔；所述电子标签RFID(2)的标签外壳通过螺纹连接方式装配到钻具的螺纹孔内部。

6.根据权利要求5所述的带有电子标签的钻具，其特征在于，所述电子标签RFID(2)还包括监控报警电路；

所述监控报警电路包括：压力传感器、温度传感器、加速度传感器、主控芯片、供电电池、声音报警器以及通信电路；所述压力传感器、所述温度传感器和所述加速度传感器均固定安装于所述标签外壳的壳内且位于所述电子标签RFID芯片的外表面；所述主控芯片分别与所述压力传感器、所述温度传感器、所述加速度传感器、所述供电电池、所述声音报警器以及所述通信电路连接。

7.一种应用权利要求1-6任一项所述的带有电子标签的钻具的钻具下井作业管理系统，其特征在于，包括钻具(1)、等角度固定于所述钻具(1)外圆周的若干个电子标签RFID(2)、读写器(3)、网络(4)和信息管理服务器(5)；

其中，所述读写器(3)通过所述网络(4)与所述信息管理服务器(5)连接。

8.根据权利要求7所述的钻具下井作业管理系统，其特征在于，所述网络(4)为无线网络。