NO341365B1 - Stigerørsegmentsystem og fremgangsmåte for montering av RFID-brikke på stigerørssegment - Google Patents

Description

BAKGRUNN

[0001] Dette kapittelet er ment for å introdusere leseren for forskjellige tekniske aspekter som kan være beslektet med forskjellige aspekter ved foreliggende oppfinnelse, som er beskrevet og/eller krevet beskyttelse for nedenfor. Denne redegjørelsen antas å være nyttig for å gi leseren bakgrunnsinformasjon for å lette en bedre forståelse av de forskjellige aspekter ved foreliggende oppfinnelse. Følgelig må det forstås at denne teksten skal leses i dette lys, og ikke som innrømmelse av kjent teknikk.

[0002] Som en forstår har olje og naturgass en enorm innvirkning på moderne økonomier og samfunn. Anordninger og systemer som avhenger av olje og naturgass finnes over alt. For eksempel blir olje og naturgass anvendt som drivstoff til en rekke forskjellige kjøretøy, så som biler, fly, båter og liknende. I tillegg er olje og naturgass mye brukt til å varme opp boliger om vinteren, for å generere elektrisitet og for å tilvirke en uendelig lang rekke av hverdagsprodukter.

[0003] For å møte etterspørselen etter slike naturressurser investerer bedrifter ofte betydelige mengder tid og penger på å lete etter og utvinne olje, naturgass og andre undergrunnsressurser fra jorden. Spesielt, når en ønsket ressurs er oppdaget under jordoverflaten, blir bore- og produksjonssystemer ofte anvendt for å komme til og utvinne ressursen. Disse systemene kan bli utplassert på land eller til sjøs avhengig av hvor en ønsket ressurs befinner seg. Videre inkluderer slike systemer i alminnelighet en brønnhodeenhet som ressursen trekkes ut gjennom. Disse brønnhodeenhetene kan inkludere en lang rekke forskjellige komponenter, så som forskjellige foringer, ventiler, fluidkanaler og liknende, som styrer bore-og/eller utvinningsoperasjoner.

[0004] For å utvinne ressursene fra en brønn kan et borestigerør være trukket fra brønnen til en rigg. I en havbunnsbrønn kan borestigerøret for eksempel strekke seg fra havbunnen og opp til en rigg på havoverflaten. Et typisk borestigerør kan inkludere en flenset enhet laget av stål, og borestigerøret kan tjene flere funksjoner. I tillegg til å transportere borefluid inn i brønnen kan stigerøret tilveiebringe rørledninger for å muliggjøre strømning av borefluid, slam og borespon opp fra brønnen.

[0005] Stigerøret blir typisk bygget opp ved å feste sammen stigerørsegmenter via en flensforbindelse. Nærmere bestemt kan et første stigerørsegment bli senket ned i sjøen fra riggen. Et neste stigerørsegment kan så bli festet til det første segmentet, før hele rørsammenstillingen blir senket ned i vannet. På denne måten kan en danne et stigerør med en ønsket lengde. Korrekt sporing og forvaltning av stigerørsegmenter kan forlenge den funksjonelle levetiden til hvert segment. For eksempel kan stigerørsegmenter som befinner seg på større dyp bli utsatt for større belastning enn stigerørsegmenter som befinner seg på grunnere dyp. Som følge av dette kan stigerørsegmenter bli vekslet mellom forskjellige dyp for å sørge for en jevn fordeling av lastene over et lager av stigerørsegmenter. Siden sporing og forvaltning av stigerørsegmenter typisk blir utført manuelt, kan det imidlertid bli gjort feil i forbindelse med utsetting av stigerørsegmenter. Slike feil kan føre til redusert levetid for stigerørsegmenter og økte kostnader.

[0006] US2002/0158120 beskriver en sammenstilling for å identifisere og spore gjenstander, slik som rørledninger, utstyr, verktøy og / eller innretninger, som omfatter en antenne forbundet med en slik gjenstand.

KORT OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN

[0007] Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et stigerørsegmentsystem som angitt i krav 1. Videre tilveiebringer oppfinnelsen en fremgangsmåte for å montere en sender i en flens på et stigerørsegment som angitt i krav 9.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0008] Forskjellige trekk, aspekter og fordeler med foreliggende oppfinnelse vil forstås bedre når den følgende detaljerte beskrivelsen leses med støtte i de vedlagte figurene, der like tegn representerer like deler og der:

[0009] Figur 1 er et blokkdiagram av et mineralutvinningssystem i samsvar med noen utførelsesformer av teknikken ifølge oppfinnelsen,

[0010] Figur 2 er et blokkdiagram av et system innrettet for å motta informasjon fra en sender innlemmet i et stigerørsegment i samsvar med noen utførelsesformer av teknikken ifølge oppfinnelsen,

[0011] Figur 3 er en tegning sett ovenfra av en flens på et stigerørsegment som inkluderer to senderfordypninger i samsvar med noen utførelsesformer av teknikken ifølge oppfinnelsen,

[0012] Figur 4 er en perspektivtegning av en fordypning, som vist i figur 3, i samsvar med noen utførelsesformer av teknikken ifølge oppfinnelsen, og

[0013] Figur 5 er et blokkdiagram av en sender som kan bli anordnet i fordypningen i figur 4 i samsvar med noen utførelsesformer av teknikken ifølge oppfinnelsen.

DETALJERT BESKRIVELSE AV KONKRETE UTFØRELSESFORMER

[0014] Én eller flere konkrete utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse vil bli beskrevet nedenfor. Disse beskrevne utførelsesformene er kun eksempler på foreliggende oppfinnelse. I et forsøk på å gi en konsis beskrivelse av disse utførelseseksemplene er dessuten ikke alle trekk ved en faktisk utførelse nødvendigvis omtalt i beskrivelsen. Det må forstås at i utviklingen av en hvilken som helst slik faktisk utførelse, som i ethvert utviklings- eller konstruksjons-prosjekt, en rekke utførelsesspesifikke beslutninger må tas for å oppnå utviklerens spesifikke mål, så som overholdelse av system relaterte og forretningsrelaterte føringer, som kan variere fra én anvendelse til en annen. Videre må det forstås at en slik utviklingsjobb kan være komplisert og tidkrevende, men likevel vil være en rutinemessig utviklings-, konstruksjons- og tilvirkningsjobb for fagmannen på bakgrunn av denne beskrivelsen.

[0015] Utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse kan lette automatisk sporing og forvaltning av olje- og gassutstyr, så som rørdeler (f.eks. stigerør-segmenter). Som vil bli beskrevet nedenfor anvender utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse sendere og mottakere for å samle inn data etter hvert som komponenter (f.eks. koaksiale rørkomponenter) passerer forbi hverandre i et mineralutvinningssystem, for eksempel et undervanns mineralutvinningssystem med flere segmenter som fører mot en brønn. Selv om beskrivelsen som følger handler om stigerørsegmenter, arbeidsbord og slingrebøyler, kan de viste utførelsesformene bli anvendt med hvilke som helst rørkomponenter som passerer forbi hverandre i en koaksial eller konsentrisk anordning, eller med hvilket som helst annet passende mineralutvinningsutstyr.

[0016] I noen utførelsesformer kan én eller flere sendere være anordnet på hvert stigerørsegment, mens én eller flere tilhørende antenner kan være anordnet på et arbeidsbord og/eller en slingrebøyle på riggen. Etter hvert som hvert stigerørsegment blir senket gjennom arbeidsbordet og slingrebøylen kan antennene automatisk motta eller oppdage et signal fra senderene som identifiserer stigerørsegmentet. På denne måten blir hvert stigerørsegment automatisk sporet mens det blir senket gjennom et arbeidsbord og/eller en slingrebøyle for boreformål. En slik løsning kan i betydelig grad redusere eller fjerne feil som ofte gjøres under manuelle prosedyrer for sporing av stigerørsegmenter.

[0017] I noen utførelsesformer kan hvert stigerørsegment inkludere to sendere innlemmet i hver flens, f.eks. totalt fire sendere. Senderene kan være anordnet på motsatte radielle sider av flensen. I noen utførelser er hver sender en radiofrekvensidentifiserings-(RFID)-brikke innrettet for å kommunisere med en tilhørende RFID-antenne. Antennene kan være plassert på motsatte radielle sider av en boring i slingrebøylen, som hvert stigerørsegment passerer gjennom idet det blir senket ned i sjøen. Posisjonen og rekkevidden til antennene kan være valgt for å motta et signal fra minst én sender uavhengig av stigerørsegmentets posisjon inne i boringen. Denne løsningen kan sikre at alle stigerørsegmenter blir sporet etter hvert som de passerer gjennom boringen, og på den måten tilveiebringe nøyaktig sporings- og forvaltningsinformasjon.

[0018] Som vil bli beskrevet i detalj nedenfor kan hver RFID-brikke være anordnet i en fordypning dannet ved en ytre radiell utstrekning og en ytre aksiell utstrekning av hver flens. Følgelig kan det bli etablert en direkte siktelinje mellom RFID-brikken og en operatørs håndholdte RFID-leser posisjonert aksielt utenfor flensen. En slik løsning kan lette sporing og forvaltning av stigerørsegmenter i et lagerhus eller mens de er lagret på riggen. Videre kan posisjonen til fordypningen gi en direkte siktelinje mellom RFID-brikken og antennen anordnet inne i slingrebøylen på riggen. En slik løsning kan lette sporing og forvaltning av stigerørsegmenter etter hvert som de blir kjørt ut mot brønnhodet. Ved at det dannes en fordypning i en utvendig periferiflate av flensen som strekker seg i aksiell retning fra en koblingsflate på flensen kan derfor en RFID-brikke anordnet i fordypningen kommunisere med både en håndholdt leser posisjonert aksielt utenfor flensen og en fastmontert antenne som befinner seg radielt utenfor stigerørsegmentet.

[0019] Figur 1 er et blokkdiagram som illustrerer en utførelsesform av et undervanns mineralutvinningssystem 10. Det illustrerte mineralutvinningssystemet 10 kan være innrettet for å trekke ut forskjellige mineraler og naturressurser, herunder hydrokarboner (f.eks. olje og/eller naturgass), eller være innrettet for å pumpe inn substanser i undergrunnen. I noen utførelsesformer er mineralutvinningssystemet 10 landbasert (f.eks. et overflatesystem) eller under vann (f.eks. et undervannssystem). Som illustrert inkluderer systemet 10 et brønnhode 12 i forbindelse med en mineralforekomst 14 via en brønn 16, der brønnen 16 inkluderer et brønnhull 18.

[0020] Brønnhodeenheten 12 inkluderer typisk et flertall komponenter som styrer og regulerer aktiviteter og forhold i tilknytning til brønnen 16. For eksempel inkluderer brønnhodeenheten 12 i alminnelighet organer, ventiler og tetninger som kanaliserer produserte mineraler fra mineralforekomsten 14, sørger for trykkregulering i brønnen 16 og muliggjør injeksjon av kjemikalier inn i brønnhullet 18 (nedihulls). I den illustrerte utførelsesformen kan brønnhodet 12 inkludere en produksjonsrørspole, en foringsrørspole og et røroppheng (f.eks. en produksjonsrørhenger eller en foringsrørhenger). Systemet 10 kan inkludere andre anordninger som er koblet til brønnhodet 12, så som en utblåsningssikring-(BOP)-stakk 30 og anordninger som blir anvendt for å sammenstille og styre forskjellige komponenter på brønnhodet 12.

[0021] Et borestigerør 22 kan strekke seg fra BOP-stakken 30 til en rigg 24, så som en plattform eller et flytende fartøy 26. Riggen 24 kan være posisjonert over brønnen 16. Riggen 24 kan inkludere komponenter som nødvendig for drift av mineralutvinningssystemet 10, så som pumper, tanker, kraftutstyr og hvilke som helst andre komponenter. Riggen 24 kan inkludere et boretårn 28 for å støtte borestigerøret 22 under utkjøring og trekking, en strekkstyringsmekanisme, og hvil lea «nm halet anHm kr» mn r» nen te r

[0022] Brønnhodeenheten kan inkludere en utblåsningssikring (BOP) 30. Utblåsningssikringen 30 kan bestå av en rekke forskjellige ventiler, forbindelsesstykker og styringer for å hindre at olje, gass eller annet fluid kommer seg ut av brønnen ved en utilsiktet frigjøring av trykk eller en overtrykkstilstand. Disse ventilene, forbindelsesstykkene og styringene kan også omtales som en "BOP-stakk".

[0023] Borestigerøret kan føre borefluid (f.eks. "slam) fra riggen 24 til brønnen 16, og kan føre borefluidet ("returfluid"), borespon eller eventuelle andre substanser fra brønnen 16 til riggen 24. Borestigerøret 22 kan inkludere en hovedboring med stor diameter og én eller flere hjelpeboringer. Hovedboringen kan være koblet sentralt over hullet (for eksempel koaksielt) i brønnen 16, og kan tilveiebringe en kanal fra riggen til brønnen. Hjelpeboringene kan inkludere strupingsledninger, drepeledninger, hydraulikkledninger, glykolinjeksjonsledninger, slamreturlinjer og/eller slamtrykkøkningsledninger. For eksempel kan noen av hjelpeboringene være koblet til utblåsningssikringen 30 for å muliggjøre strupings-og drepefunksjoner i utblåsningssikringen 30.

[0024] Som vil bli beskrevet nærmere nedenfor kan borestigerøret 22 være dannet av et antall "rørdeler" eller rørsegmenter 32 koblet sammen via flenser 34, eller hvilke som helst andre passende anordninger. Borestigerøret 22 kan også inkludere oppdriftsanordninger, klemmer eller andre anordninger fordelt langs lengden av borestigerøret 22. Ved sammenstilling av stigerøret 22 blir et stigerørsegment 32 festet til et arbeidsbord av flere klør som griper flensen 34. Et påfølgende stigerørsegment 32 blir så boltet fast til stigerørsegmentet 32 inne i arbeidsbordet. Stigerøret 22 blir så senket ned mot brønnen, og det neste segmentet 32 blir festet til arbeidsbordet. Denne prosessen letter sammenstilling av stigerør ved å bygge opp stigerøret 22 ett segment 32 om gangen. Arbeidsbordet er understøttet av en slingrebøyle som lar arbeidsbordet rotere i forhold til plattformen 26 mens plattformen beveger seg med vind og/eller bølger.

[0025] Som vil bli beskrevet i detalj nedenfor kan én eller flere sendere (f.eks. RFID-brikker) være anordnet på hvert stigerørsegment 32. Én eller flere tilhørende antenner kan være anordnet på et arbeidsdekk og/eller en slingrebøyle på riggen 24. Etter hvert som hvert stigerørsegment blir senket gjennom arbeidsdekket og slingrebøylen kan antennene automatisk motta et signal fra senderene som identifiserer stigerørsegmentet. På denne måten blir hvert stigerørsegment 32 automatisk sporet idet det blir senket ned mot brønnhodet 12. En slik løsning kan i betydelig grad redusere eller fjerne feil som ofte gjøres i manuelle prosesser for sporing av stigerørsegmenter.

[0026] I tillegg til sporing av stigerørsegmenter 32 under utkjøring kan det være ønskelig å identifisere stigerørsegmenter 32 på et lagringssted. For eksempel kan bestemte stigerørsegmenter 32 i et stigerørslager eller på riggen 24 bli valgt for utkjøring og/eller merket for vedlikehold. En slik prosedyre kan omfatte avlesning av en RFID-brikke tilknyttet hvert stigerørsegment 32 med bruk av en håndholdt RFID-leser. Siden stigerørsegmentene 32 i alminnelighet blir lagret stablet i lange rader kan det være begrenset mulighet for å komme til periferien av flensen og/eller legemet. I den foreliggende utførelsesformen blir derfor en RFID-brikke anordnet i hvert stigerørsegment 32 på en slik måte at den kan leses fra både den aksielle enden av segmentet 32 og den utvendige periferien av flensen 34.

[0027] I noen utførelsesformer er det dannet en fordypning i en utvendig periferiflate av flensen 34. Fordypningen strekker seg i aksiell retning fra en koblingsflate på flensen 34. På denne måten kan en håndholdt RFID-leser som holdes nær ved fordypningen og aksielt utenfor koblingsflaten kommunisere med en RFID-brikke som er anordnet i fordypningen. I tillegg kan en fastmontert RFID-antenne som befinner seg inne i slingrebøylen eller arbeidsdekket og radielt utenfor fordypningen kommunisere med den samme RFID-brikken. Med andre ord sender RFID-brikken ut et signal i både aksiell retning vekk fra koblingsflaten på flensen 34 og i radiell retning vekk fra den utvendige periferiflaten av flensen 34. På denne måten kan én enkelt RFID-brikke bli lest av både en håndholdt RFID-leser når stigerørsegmentet 32 er i lager, og en fastmontert RFID-antenne når stigerørsegmentet 32 blir senket ned i sjøen. En slik løsning kan redusere kostnadene sammenliknet med innlemmelse av to RFID-brikker i et stigerørsegment 32, én for å kommunisere med den håndholdte leseren og en annen for å kommunisere med den fastmonterte antennen.

[0028] Figur 2 er et blokkdiagram av et system innrettet for å motta informasjon fra en cenHer innlemmet i et ctineroircenment 39 .Qnm ilhietrert er en RFiri-hrikke 36 koblet til flensen 34 på stigerørsegmentet 32. Som vil bli beskrevet i detalj nedenfor er RFID-brikken 36 plassert i en fordypning dannet ved en ytre radiell utstrekning (dvs. langs radiell retning 37) og en ytre aksiell utstrekning (dvs. langs aksiell retning 38) av flensen 34.1 denne posisjonen kan RFID-brikken 36 kommunisere med en fastmontert RFID-antenne 40 inne i en slingrebøyle eller et arbeidsdekk på riggen 24, og med en håndholdt RFID-leser 42 som holdes i en avstand fra RFID-brikken 36 langs aksiell retning 38. Med denne løsningen kan stigerørsegmentet 32 bli sporet idet det passerer gjennom slingrebøylen og arbeidsdekket i retningen 43, og også mens det er i lager.

[0029] Både RFID-antennen 40 og den håndholdte leseren 42 kan lese ut identifikasjonsinformasjon fra RFID-brikken 36 automatisk. På denne måten kan en spore hvert stigerørsegment 32 idet det blir utplassert og mens det er i lager, og dermed tilveiebringe nøyaktig sporings- og forvaltningsinformasjon. Som en vil forstå kan RFID-brikkene 36 også være koblet til andre komponenter i mineralutvinningssystemet 10, så som utblåsningssikringen 30, komponenter på boretårnet 28 etc.

[0030] I den foreliggende utførelsesformen inkluderer hvert stigerørsegment 32 én eller flere RFID-brikker 36 innrettet for å kommunisere med antennen 40 og den håndholdte leseren 42. Selv om RFID-brikker 36 er anvendt som et eksempel nedenfor, vil det forstås at alternative utførelsesformer kan anvende andre senderutførelser. I én utførelsesform er to RFID-brikker 36 plassert omtrent 180 grader fra hverandre rundt omkretsen til flensen 34. I ytterligere utførelsesformer kan flere eller færre brikker 36 være plassert langs omkretsen til flensen 34. For eksempel kan noen av stigerørsegmentenes flenser 34 inkludere 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 eller flere brikker 36 anordnet rundt omkretsen. Ytterligere utførelsesformer kan inkludere RFID-brikker 36 anordnet i begge flensene 34 på hvert stigerørsegment 32.

[0031] Som en vil forstå inkluderer RFID-brikkene 36 en antenne og en krets. Antennen er både mottakerantenne og senderantenne, konstruert for å resonere ved en gitt frekvens. Elektrisk energi blir overført fra antennen 40 eller den håndholdte leseren 42 til RFID-brikken 36 via et kraft-/spørresignal (elektrisk eller magnetisk kobling) som blir mottatt av RFID-brikkens antenne og tjener til å aktivisere kretsen. Som vil bli beskrevet i detalj nedenfor besitter kretsen en liten mengde kodet informasjon, så som identifiseringsdata, tilvirkningsdato, delenummer etc. Noen utførelsesformer anvender en "passiv" krets som ikke har en uavhengig kraftkilde og ikke innleder overføring av informasjon bortsett fra i respons til signalet fra antennen 40 eller den håndholdte leseren 42. Kraft-/spørresignalet fra antennen 40 eller den håndholdte leseren 42 vil aktivisere kretsen og bevirke kretsen til å generere et styresignal innkodet med dataene lagret i kretsen.

[0032] I den foreliggende utførelsen er antennen 40 elektrisk koblet til en manuell RFID-antenneavstemmerenhet 44. Som vil forstås av fagmannen, for å overføre energi fra antennen 40 til RFID-brikken 36 på en effektiv måte, kan antennen 40 være avstemt til resonansfrekvensen til RFID-brikken 36. Nærmere bestemt kan induktansen til antennen 40 være valgt slik at den sammenfaller med induktansen til RFID-brikken 36 og slik at den øker energioverføringseffektiviteten i det hovedsakelig metalliske miljøet. Antenneavstemmerenheten 44 endrer derfor elektromagnetiske egenskaper ved antennen 40 for få til en god kommunikasjon med RFID-brikken 36.

[0033] Som illustrert er den manuelle RFID-antenneavstemmerenheten 44 elektrisk koblet til en RFID-leser 46. RFID-leseren 46 både forsyner kraft-/spørresignalet til antennen 40 og mottar RFID-brikkeinformasjon fra antennen 40. For eksempel er i noen utførelser hver RFID-brikke 36 innkodet med et unikt identifiseringsnummer. Når RFID-brikken 36 mottar kraft-/spørresignalet, kan brikken 36 sende et responssignal som angir det unike identifiseringsnummeret. RFID-leseren 46 kan da konvertere dette signalet til en digital representasjon av det unike identifiseringsnummeret for den aktuelle RFID-brikken 36. Som vil bli beskrevet i detalj nedenfor kan brikkeidentifiseringsnummeret tjene til å entydig identifisere et bestemt stigerørsegment 32.

[0034] Som illustrert er RFID-leseren 46 kommuniserbart koblet til en databehandlingsenhet, så som den illustrerte datamaskinen 48. Datamaskinen 48 er innrettet for å motta brikkeidentifiseringsdata fra RFID-brikken 36 for entydig å identifisere et bestemt stigerør 32.

[0035] Den håndholdte leseren 42 kan inneholde tilsvarende komponenter som de beskrevet over i forbindelse med antennen 40 (dvs. antenneavstemmerenhet, RFID-leser og databehandlingsenhet). Som en vil forstå, som følge av den mindre størrelsen til den håndholdte leseren 42, kan imidlertid rekkevidden være begrenset sammenliknet med antennen 40. Nærmere bestemt kan den håndholdte leseren 42 anvende en mindre antenne og en mindre kraftig RFID-leser. Avlesningsområdet 50 til antennen 40 kan derfor være større enn avlesningsområdet 52 til den håndholdte RFID-leseren 42. Avlesningsområdene 50 og 52 definerer et område der antennen 40 eller den håndholdte leseren 42 vil være i stand til å motta et signal fra RFID-brikken 36. Som en vil forstå kan antennen 40 være i stand til å lese ut data fra RFID-brikker 36 utenfor området 50, og den håndholdte leseren 42 kan være i stand til å lese data fra RFID-brikker 36 utenfor området 52. Avlesningsområdene 50 og 52 illustrerer kun den minste avstanden over hvilken antennen 40 eller den håndholdte leseren 42 garantert vil være i stand til å motta RFID-data fra brikken 36.

[0036] Som en vil forstå er den radielle og aksielle utstrekningen til hvert avlesningsområde 50 og 52 definert av antenneutførelsen og frekvensen som antennen 40, den håndholdte leseren 42 og RFID-brikkene 36 drives ved, blant andre faktorer. Som illustrert strekker avlesningsområdet 50 seg en lengde 56 langs radiell retning 37, mens avlesningsområdet 52 strekker seg en lengde 54 langs aksiell retning 38. I noen utførelsesformer kan lengden 56 være omtrent mellom 2,5 til 30, 10 til 25, 15 til 22,5 eller omtrent 22,5 cm. Til forskjell kan lengden 54 være omtrent mellom 1,25 til 10, 2,5 til 3 eller omtrent 5 cm. Følgelig kan en operatør som anvender den håndholdte leseren 42 plassere leseren 42 nærmere flensen 34 enn avstanden antennen 40 er montert vekk fra flensen 34. Tilveiebringelse av et utvidet avlesningsområde 50 for antennen 40 kan lette avlesning av RFID-brikken 36 uavhengig av stigerørsegmentets posisjon inne i slingrebøylen og arbeidsdekket.

[0037] Som angitt tidligere inneholder hver RFID-brikke 36 en krets som lagrer et unikt identifiseringsnummer. I den foreliggende utførelsesformen inkluderer hver RFID-brikke 36 for eksempel et 64 bits identifiseringsnummer. Som en vil forstå finnes det mer enn 18x10<18>mulige identifiseringsnummere innenfor et sett av 64 bits tall. I praksis er det derfor ingen begrensning på antallet RFID-brikker 36 som kan bli anvendt i den foreliggende utførelsen. I alternative utførelsesformer kan identifiseringsmummere bestående av 16 bit, 32 bit, 128 bit eller mer bli anvendt. Datamaskinen 48 og/eller den håndholdte leseren 42 kan inkludere en tabell som assosierer brikkeidentifiseringsnummeret med et bestemt stigerørsegment 32. Som en vil forstå kan alle stigerørsegmenter 32 (eller andre komponenter som inkluderer en RFID-brikke 36) i en lagerbeholdning være innlemmet i tabellen.

[0038] I den foreliggende utførelsesformen er antennen 40 og den håndholdte leseren 42 innrettet for å kommunisere med lavfrekvente RFID-brikker 36. Som en vil forstå kan RFID-brikkene 36 sende innenfor en rekke mulige frekvensområder. For eksempel anses RFID-brikker 36 som drives innenfor et frekvensområde fra omtrent 30 til 300 kHz i alminnelighet som lavfrekvente, RFID-brikker 36 som drives innenfor et frekvensområde fra omtrent 3 til 30 MHz anses i alminnelighet som høyfrekvente og RFID-brikker 36 som drives innenfor et frekvensområde fra omtrent 0,3 til 3 GHz anses i alminnelighet som ultrahøyfrekvente.

[0039] Hver arbeidsfrekvens har sine fordeler og ulemper. Nærmere bestemt er lavfrekvente RFID-brikker (dvs. brikker som drives ved en frekvens mellom omtrent 30 og 300 kHz) i stand til å overføre signaler gjennom materialer som vil blokkere høyfrekvent og/eller ultrahøyfrekvent signaloverføring. I anvendelsen her kan en RFID-brikke 36 være festet til stigerørsegmentet 32 før grunning og maling av segmentet 32. RFID-brikken 36 kan derfor være dekket av ett eller flere lag av grunning og maling. Slike dekker kan forstyrre høyfrekvent og/eller ultrahøyfrekvent signaloverføring. I tillegg blir stigerørsegmentene 32 eksponert for forskjellig fremmedmateriale på riggen 24. For eksempel kan boreslam, fett eller annet materiale bygge seg opp på stigerørsegmentene 32 og RFID-brikkene 36. Slikt materiale kan også forstyrre høyfrekvent og/eller ultrahøyfrekvent signaloverføring. Følgelig kan den foreliggende utførelsesformen anvende lavfrekvente RFID-brikker 36 som sender ut et signal som er i stand til å forplante seg gjennom grunning, maling, boreslam, fett eller annet materiale. For eksempel kan den foreliggende utførelsesformen anvende RFID-brikker 36 som drives innenfor et frekvensområde på mellom fra omtrent 30 til 300, 50 til 250, 75 til 200, 100 til 150, eller omtrent 125 kHz. Disse frekvensområdene kan være spesielt egnet for boremiljøet.

[0040] Figur 3 er en tegning sett ovenfra av en flens 34 på et stigerørsegment som inkluderer to senderfordypninger 64 anordnet omtrent 180 grader fra hverandre langs en periferiretning 66. Som illustrert inkluderer flensen 34 en ytre innkapsling 58, en hovedboring 60 og hjelpeboringer 62. Diameteren til hovedboringen 60 er større enn diameteren til hver hjelpeboring 62. Hovedboringen 60 kan danne en kanal fra riggen til brønnen for å forsyne verktøy, borefluider (f.eks. slam) eller hvilke som helst andre substanser eller anordninger under drift av mineralutvinningssystemet 10. Hjelpeboringene 62 kan inkludere strupingsledninger, drepeledninger, hydraulikkledninger, glykolsinjeksjonledninger, slamreturledninger og/eller slamtrykkforsterkningsledninger. For eksempel kan noen av hjelpeboringene 62 være koblet til utblåsningssikringen 30 for å muliggjøre strupings- og drepefunksjoner i utblåsningssikringen 30.

[0041] Som en vil forstå representerer tegningen av flensen 34 på stigerørsegmentet vist i figur 3 den delen av stigerørsegmentet 32 som er synlig for en operatør når stigerørsegmentet 32 er i lager. Nærmere bestemt er stigerørsegmentene 32 i alminnelighet lagret i rader, og stablet oppå hverandre. Med denne lagringsmåten er den eneste delen av stigerørsegmentet 32 som er tilgjengelig for operatøren ytre aksielle overflaten av flensen 34. Som illustrert strekker fordypningene 64 seg fra den ytre aksielle overflaten av flensen 34, og skaper dermed en åpning i flensen 34 som vender mot operatøren. Følgelig kan det bli etablert en direkte siktelinje mellom en RFID-brikke 36 anordnet i fordypningen 64 og operatørens håndholdte RFID-leser 42. Denne løsningen kan lette sporing og forvaltning av stigerørsegmenter 32 i et lagerhus eller mens de er i lager på riggen 24.

[0042] Som illustrert har hver fordypning 64 en diameter 68 som strekker seg langs periferiretningen 66. Diameteren 68 kan være valgt for å romme dimensjonene til RFID-brikken 36. For eksempel kan i noen utførelsesformer diameteren 68 være omtrent 1,2,3, 4, 5, 6, 7 eller flere åttendedeler av en tomme. Videre vil det forstås at den eksakte periferiposisjonen til hver fordypning 64 kan velges basert på en strukturell analyse av stigerørflensen 34. I den foreliggende utførelsesformen er hver fordypning 64 dannet et sted på periferien som i betydelig grad reduserer den økte spenningen som følge av dannelse av en fordypning 64 i flensen 34. Nærmere bestemt er hver fordypning 64 sideforskjøvet fra bolthullene 70 i periferiretningen 66. Videre er fordypningene 64 dannet periferisk utover fra midten av hver hjelpeboring 62 for å redusere spenningen i flensen 34 nær ved hjelpeboringene 62. I denne utførelsen kan fordypningene 64 bli maskineri eller boret inn i flensen 34 uten i betydelig grad å påvirke den strukturelle integriteten til flensen 34. Som vil bli beskrevet i detalj nedenfor vil en slik løsning lette montering av RFID-brikker 36 på eksisterende flenser 34 uten omfattende modifisering.

[0043] Figur 4 er en perspektivskisse av én fordypning 64, som vist i figur 3, innrettet for å inneholde en RFID-brikke 36. Som angitt tidligere har hver fordypning 64 en diameter 68 som går langs periferiretningen 66. Som illustrert har fordypningen 64 videre en høyde 72 som går langs aksiell retning 38. Som en vil forstå kan høyden 72 være valgt for å romme dimensjonene til RFID-brikken 36. Foreksempel kan høyden 72 være omtrent 1,25, 1,8, 2,5, 3,2, 3,8, 4,5, 5 eller flere cm. Som illustrert har fordypningen 64 også en konisk bunn 74 utformet i tilpasning til formen til bestemte RFID-brikker 36.

[0044] Som angitt tidligere er stigerørsegmentene 32 innrettet for å bli festet sammen via flensene 34 for å danne stigerøret 22. Den ytre aksielle overflaten av flensen 34 svarer derfor til en koblingsflate 76. Som angitt tidligere er fordypningen 64 innrettet for å danne en åpning i koblingsflaten 76 slik at en operatør kan lese av RFID-brikken 36 med den håndholdte RFID-leseren 42. Videre, siden fordypningen 64 er dannet på den ytre radiell utstrekningen til flensen 34, danner fordypningen 64 en åpning i en utvendig periferiflate 78. Denne åpningen skaper en direkte siktelinje mellom RFID-brikken 36 anordnet i fordypningen 64 og antennen 40 anordnet inne i slingrebøylen eller arbeidsdekket på riggen 24. En slik løsning kan lette sporing og forvaltning av stigerørsegmenter 32 etter hvert som de blir kjørt ut mot brønnhodet 12. Ved at det dannes en fordypning 64 i den utvendige periferiflaten 78 som strekker seg i aksiell retning 38 fra koblingsflaten 76, kan en RFID-brikke 36 anordnet i fordypningen 64 kommunisere med både en håndholdt leser 42 posisjonert aksielt utenfor flensen 34 og en fastmontert antenne 40 som befinner seg radielt utenfor stigerørsegmentet 32.

[0045] Som angitt tidligere kan fordypningen 64 være posisjonert med presisjon for å bevare den strukturelle integriteten til flensen 34. Videre kan dimensjonene 68 og 72 til fordypningen 64 være presist maskineri eller boret slik at RFID-brikken 36 sitter hovedsakelig i flukt med koblingsflaten 76 og den utvendige periferiflaten 78. Fordypningen 64 kan enten bli maskineri under prosessen med å tilvirke stigerørsegmentet eller bli boret inn i en eksisterende stigerørflens 34 som en ombyggingsoperasjon. Som en vil forstå kan fordypningen 64 bli maskineri som en del av flensmaskineringsoperasjonen under tilvirkningsprosessen. På denne måten kan posisjonen og dimensjonene til fordypningen 64 gjøres presise. Alternativt kan fordypningen 64 bli boret inn i en eksisterende flens 34 ved hjelp av en spesialtilpasset boreanordning. I noen løsninger kan boreanordningen bli koblet til et bolthull 70 og innrettes for å rotere om et annet bolthull 70. Siden bolthullene 70 er dannet med presisjon i flensen 34, kan en oppnå høy presisjon i posisjonen og dimensjonene til fordypningen 64. I noen utførelsesformer kan boreanordningen inkludere en magnetisk drill, innrettet for å låses til flensen 34 av en magnetisk kobling.

[0046] Figur 5 er et blokkdiagram av en RFID-brikke 36 som kan bli plassert i fordypningen 64 i figur 4. Som illustrert kan RFID-brikken 36 inkludere en sender eller transponder 80 og et beskyttelseshus 82. I noen utførelsesformer er transponderen 80 en "glasstransponder" som inkluderer en RFID-antenne og tilhørende kretser inneholdt i en lufttett glassinnkapsling. I den foreliggende utførelsen er transponderen 80 kapselformet. Som en vil forstå kan imidlertid fasongen til transponderen 80 variere i alternative utførelsesformer. I noen utførelser inkluderer huset 82 en innvendig overflate utformet for å matche formen til transponderen 80, og en utvendig overflate utformet for å matche formen til fordypningen 64. På denne måten kan beskyttelseshuset 82 tjene til å sikre en god innfesting av transponderen 80 i fordypningen 64. Transponderen 80 kan for eksempel være festet inne i beskyttelseshuset 82 av en klebeforbindelse. Videre kan beskyttelseshuset 82 være festet i fordypningen 64 av en andre klebeforbindelse. Som en vil forstå kan en flytende harpiks, så som polyester, vinylester, epoksy etc, bli anvendt i noen utførelsesformer. Beskyttelseshuset 82 kan være støpt fra en termoplast, så som ABS, akryl, PEEK, polyester eller annen passende termoplast. Beskyttelseshuset 82 er innrettet for å beskytte transponderen 80 mot høyt vanntrykk, ekstreme temperaturer og/eller utilbørlige laster, og med det forlenge den funksjonelle levetiden til transponderen 80.

Claims (14)

1. Stigerørsegmentsystem, omfattende: en mineralutvinningskomponent som inkluderer en flens (34) anordnet på en aksiell ende av mineralutvinningskomponenten;karakterisert vedat en første fordypning (64) dannet i en utvendig periferiflate på flensen, der den første fordypningen strekker seg langs en aksiell retning (38) fra en koblingsflate på flensen; og en første sender anordnet i den første fordypningen.

2. System ifølge krav 1, omfattende: en andre fordypning (64) dannet i den utvendige periferiflaten av flensen omtrent 180 grader periferisk forskjøvet fra den første fordypningen, der den andre fordypningen strekker seg langs aksiell retning (38) fra koblingsflaten på flensen; og en andre sender anordnet i den andre fordypningen.

3. System ifølge krav 1, der den første senderen er en radiofrekvensidentifiserings-(RFID)-brikke (36).

4. System ifølge krav 1, der den første senderen er innrettet for å drives innenfor et frekvensområde fra omtrent 30 til 300 kHz.

5. System ifølge krav 1, der den første senderen er festet i den første fordypningen av en klebeforbindelse.

6. System ifølge krav 1, der den første senderen er anordnet inne i et beskyttelseshus (82), og beskyttelseshuset er festet i den første fordypningen.

7. System ifølge krav 6, der den første senderen er festet inne i beskyttelseshuset av en klebeforbindelse, og beskyttelseshuset er festet i den første fordypningen av en klebeforbindelse.

8. System ifølge krav 6, der en innvendig overflate i beskyttelseshuset er utformet for å matche formen til den første senderen, og en utvendig overflate i beskyttelseshuset er utformet for å matche formen til den første fordypningen.

9. Fremgangsmåte for å montere en sender i en flens på et stigerørsegment,karakterisert vedat den omfatter å danne i det minste én fordypning i en utvendig periferiflate på flensen, der fordypningen strekker seg langs en aksiell retning fra en koblingsflate på flensen; og anordne en sender i fordypningen.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, der det trinn å danne fordypningen utføres under en flenstilvirkningsprosess.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 9, der det trinn å danne fordypningen utføres som en ombyggingsoperasjon.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, der det å danne fordypningen omfatter å bore et hull inn i flensen med en magnetisk drill.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 9, der det å anordne senderen i fordypningen omfatter å feste senderen i fordypningen med en klebeforbindelse.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 9, der senderen omfatter en radiofrekvensidentifiserings-(RFID)-brikke.