RU2755414C1 - Method for fixing the radio frequency identification mark on the tubing pipe - Google Patents
Method for fixing the radio frequency identification mark on the tubing pipe Download PDFInfo
- Publication number
- RU2755414C1 RU2755414C1 RU2021102850A RU2021102850A RU2755414C1 RU 2755414 C1 RU2755414 C1 RU 2755414C1 RU 2021102850 A RU2021102850 A RU 2021102850A RU 2021102850 A RU2021102850 A RU 2021102850A RU 2755414 C1 RU2755414 C1 RU 2755414C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- annular
- holder
- tubing
- wedges
- ring
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 22
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000005442 atmospheric precipitation Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000002654 heat shrinkable material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/006—Accessories for drilling pipes, e.g. cleaners
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
- G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
- G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
- G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
- G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
- G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
- G06K19/07758—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card arrangements for adhering the record carrier to further objects or living beings, functioning as an identification tag
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnology area
Изобретение относится к способу крепления радиочастотной идентификационной метки на насосно-компрессорной трубе, используемой в нефтедобывающей промышленности.The invention relates to a method for attaching a radio frequency identification tag on a tubing used in the oil industry.
Уровень техникиState of the art
Проблема идентификации и отслеживания насосно-компрессорной трубы на всех этапах ее жизненного цикла существует давно. Жизненный цикл трубной продукции, начинающийся на заводе-производителе и заканчивающийся ее утилизацией, может включать также неоднократные спуско-подъемные операции (СПО) в скважину и ремонты трубы после периода эксплуатации.The problem of identifying and tracing a tubing at all stages of its life cycle has existed for a long time. The life cycle of tubular products, which begins at the manufacturing plant and ends with their disposal, may also include repeated trips into the well and pipe repairs after a period of operation.
Традиционные способы идентификации трубной продукции, такие как нанесение маркировки на поверхность трубы краской, лазером или ударно-точечным методом, неприемлемы для условий эксплуатации труб в нефтедобывающей отрасли. Такая маркировка труб является малоинформативной, при этом отсутствует возможность добавления и перезаписи информации в процессе их эксплуатации. Поиск и распознавание традиционной маркировки труб бывают затруднены или вовсе невозможны в связи с ее низкой стойкостью к условиям эксплуатации трубы.Traditional methods of identifying pipe products, such as marking the pipe surface with paint, laser, or impact dot method, are unacceptable for the pipe operating environment in the oil industry. Such marking of pipes is not very informative, while there is no possibility of adding and rewriting information during their operation. The search and recognition of traditional pipe markings are difficult or even impossible due to its low resistance to pipe operating conditions.
Решением этой проблемы является идентификация и отслеживание насосно-компрессорной трубы при помощи технологии радиочастотной идентификации (RFID), предусматривающей размещение радиочастотной идентификационной метки на трубе.The solution to this problem is tubing identification and tracking using radio frequency identification (RFID) technology, which places an RFID tag on the pipe.
Типовой исходной информацией, заносимой в радиочастотную идентификационную метку, является дата изготовления и наименование изготовителя, номер плавки, партии и самой трубы, группа прочности, дата отгрузки и иные сведения. Впоследствии с помощью RFID-терминалов информация, занесенная в метку, может корректироваться и дополняться маршрутом перемещения трубы, положением трубы в колонне насосно-компрессорных труб, информацией о количестве СПО и ремонтов трубы, ее наработке на конкретной скважине, решением о ее отбраковке и утилизации.Typical initial information entered into the radio frequency identification tag is the date of manufacture and manufacturer's name, heat number, batch and pipe itself, strength group, date of shipment and other information. Subsequently, using RFID terminals, the information entered in the tag can be corrected and supplemented by the pipe movement route, the position of the pipe in the tubing string, information on the number of trips and pipe repairs, its operating time at a particular well, and a decision on its rejection and disposal.
Требованиями к системе RFID насосно-компрессорных труб, кроме как можно меньших ее размеров и возможности перезаписи информации (класс RW), является ее работоспособность при температурах от -50 до +150°С, стойкость к атмосферным осадкам, нефтепродуктам, буровым растворам и прочим агрессивным средам, устойчивость к ударным и сдвигающим механическим воздействиям в процессе СПО.Requirements for the RFID system of tubing pipes, except for the smallest possible size and the ability to rewrite information (class RW), are its operability at temperatures from -50 to + 150 ° C, resistance to atmospheric precipitation, oil products, drilling fluids and other aggressive environments, resistance to shock and shear mechanical stress during the tripping process.
Известны способы крепления радиочастотной идентификационной метки в теле нефтепромысловой трубы (см. патент РФ №2514870, опубл. 10.05.2014.05; патент РФ №2724855, опубл. 25.06.2020; патент США №8463664, опубл. 11.06.2013; публикация международной заявки WO 2011/109631, опубл. 09.09.2011; патент Китая №204371113, опубл. 03.06.2015).Known methods for attaching a radio frequency identification tag in the body of an oil field pipe (see RF patent No. 2514870, publ. 05/10/2014/05; RF patent No. 2724855, publ. 06/25/2020; US patent No. 8463664, publ. 06/11/2013; publication of the international application WO 2011/109631, publ. 09.09.2011; Chinese patent No. 204371113, publ. 03.06.2015).
Основной причиной, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных способов, является то, что в известных способах радиочастотную идентификационную метку размещают в углублении, выполненном в теле трубы, снижающем ее прочностные характеристики. Данные известные способы неприемлемы для насосно-компрессорных труб по причине их тонкостенности.The main reason that impedes the achievement of the following technical result when using the known methods is that in the known methods the radio frequency identification tag is placed in a recess made in the pipe body, which reduces its strength characteristics. These known methods are unacceptable for tubing due to their thinness.
Известны способы крепления радиочастотной идентификационной метки на поверхности нефтепромысловой трубы (см. патент РФ №166171, опубл. 20.11.2016; патент РФ №194449, опубл. 11.12.2019).Known methods for attaching a radio frequency identification tag on the surface of an oil field pipe (see RF patent No. 166171, publ. 20.11.2016; RF patent No. 194449, publ. 12/11/2019).
Основной причиной, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании данных известных способов, является то, что при их реализации крепление радиочастотной идентификационной метки на поверхности трубы осуществляется посредством недолговечного полимерного хомута и термоусаживающегося материала. Механические воздействия на насосно-компрессорную трубу в процессе СПО, особенно в скважинах с высоким темпом набора кривизны ствола, приведут к сдиранию такой системы крепления метки и выходу ее из строя после разрушения защиты.The main reason that impedes the achievement of the following technical result when using these known methods is that during their implementation, the attachment of the radio frequency identification tag on the pipe surface is carried out by means of a short-lived polymer clamp and heat-shrinkable material. Mechanical impacts on the tubing during tripping, especially in wells with a high rate of borehole curvature gain, will lead to the stripping of such a tag attachment system and its failure after the destruction of the protection.
Известны способы крепления радиочастотной идентификационной метки на нефтепромысловой трубе, в которых метку размещают в отдельном кольцевом держателе, который устанавливают на трубу и фиксируют на ней (см. публикацию международной заявки WO 2011/059342, опубл. 19.05.2011; патент РФ №2706950, опубл. 22.11.2019).Known methods of attaching a radio frequency identification tag on an oil field pipe, in which the tag is placed in a separate annular holder, which is installed on the pipe and fixed on it (see publication of the international application WO 2011/059342, publ. 19.05.2011; RF patent No. 2706950, publ. . 22.11.2019).
К основной причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, раскрытого в публикации международной заявки WO 2011/059342 (опубл. 19.05.2011), относится то, что данный способ предусматривает закрепление кольцевого держателя метки на трубе путем его сжимания. Механическое воздействие на держатель метки в процессе его закрепления на трубе приводит к пластической деформации тела трубы, что неприемлемо для насосно-компрессорных труб. Кроме того, данный известный способ не предусматривает защиту метки от воздействия агрессивных сред, характерных для нефтедобывающих скважин.The main reason that prevents the achievement of the following technical result when using the known method disclosed in the publication of the international application WO 2011/059342 (publ. 19.05.2011) is that this method involves fixing the annular tag holder on the pipe by compressing it. Mechanical impact on the tag holder during its attachment to the pipe leads to plastic deformation of the pipe body, which is unacceptable for tubing. In addition, this known method does not provide for the protection of the tag from the effects of corrosive media typical of oil production wells.
Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ крепления радиочастотной идентификационной метки на насосно-компрессорной трубе, в котором метку размещают в углублении, выполненном на внешнем диаметре кольца, которое закрепляют на трубе (см. патент РФ №2706950, опубл. 22.11.2019, принят за прототип).The closest method for the same purpose to the claimed invention in terms of a combination of features is a method of attaching a radio frequency identification tag on a tubing, in which the tag is placed in a recess made on the outer diameter of the ring, which is fixed on the pipe (see RF patent No. 2706950, publ. . 11/22/2019, taken as a prototype).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что он предусматривает выполнение резьбы на внутреннем диаметре кольца и на внешнем диаметре трубы, посредством которой осуществляется их соединение. Нарезание резьбы на теле насосно-компрессорной трубы приводит к появлению дополнительного концентратора напряжений и снижению ее прочности. Кроме того, реализация известного способа, принятого за прототип, не обеспечивает защиту метки от воздействия агрессивных сред, характерных для нефтедобывающих скважин.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known method, taken as a prototype, is that it provides for threading on the inner diameter of the ring and on the outer diameter of the pipe by means of which they are connected. Threading the tubing body leads to the appearance of an additional stress concentrator and a decrease in its strength. In addition, the implementation of the known method, taken as a prototype, does not provide protection of the tag from the effects of corrosive media typical of oil producing wells.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является многоаспектной и заключается в:The problem to be solved by the present invention is multifaceted and consists in:
- обеспечении фиксированного положения радиочастотной идентификационной метки на поверхности насосно-компрессорной трубы в процессе ее эксплуатации;- ensuring a fixed position of the radio frequency identification tag on the surface of the tubing during its operation;
- обеспечении защиты используемой радиочастотной метки от воздействия на нее агрессивных сред, характерных для нефтедобывающих скважин;- ensuring the protection of the used radio-frequency tag from the impact on it of corrosive environments typical for oil-producing wells;
- устранении недостатков, присущих аналогам предложенного способа, указанным выше.- elimination of the disadvantages inherent in the analogs of the proposed method, mentioned above.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении прочности крепления радиочастотной метки на насосно-компрессорной трубе при исключении ослабления тела трубы и ее пластической деформации, а также в исключении прямого контакта поверхности установленной радиочастотной метки с внешней средой.The technical result of the proposed invention is to increase the strength of the attachment of the radio frequency tag on the tubing while eliminating the weakening of the pipe body and its plastic deformation, as well as eliminating direct contact of the surface of the installed radio frequency tag with the external environment.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в способе крепления радиочастотной идентификационной метки к насосно-компрессорной трубе, включающем размещение радиочастотной идентификационной метки в углублении, выполненном на наружной поверхности кольцевого металлического держателя, закрепление кольцевого металлического держателя на насосно-компрессорной трубе, закрепляют кольцевой держатель на насосно-компрессорной трубе посредством запрессовки в зазор, образованный внутренней поверхностью кольцевого держателя и наружной поверхностью насосно-компрессорной трубы, двух металлических кольцевых клиньев, которые перед проведением запрессовки размещают на насосно-компрессорной трубе по одному с каждого торца кольцевого держателя, причем кольцевой держатель выполнен с возможностью свободного перемещения относительно насосно-компрессорной трубы, при этом периферийные участки его внутренней поверхности, сопрягаемые при запрессовке с кольцевыми клиньями, выполнены сужающимися, причем кольцевые клинья выполнены с продольными прорезями и возможностью свободного перемещения относительно насосно-компрессорной трубы, а радиочастотную идентификационную метку, размещенную в углублении кольцевого держателя, герметично покрывают радиопрозрачным компаундом.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved in that in the method of attaching the radio frequency identification tag to the tubing, including the placement of the radio frequency identification tag in the recess made on the outer surface of the annular metal holder, fixing the annular metal holder on the tubing, fix the annular holder on the tubing by pressing into the gap formed by the inner surface of the annular holder and the outer surface of the tubing, two metal annular wedges, which are placed on the tubing before pressing, one at each end of the annular holder, and the annular holder is made with the possibility of free movement relative to the tubing, while the peripheral sections of its inner surface, mated when pressing with annular wedges, is Are filled with tapering, and the annular wedges are made with longitudinal slots and the possibility of free movement relative to the tubing, and the radio frequency identification mark located in the recess of the annular holder is hermetically covered with a radio transparent compound.
Кроме того, предусмотрены частные варианты реализации способа, согласно которым:In addition, there are specific options for implementing the method, according to which:
- используют кольцевые клинья, внутренняя поверхность которых выполнена цилиндрической, а их наружная поверхность, сопрягаемая с кольцевым держателем, выполнена конической, при этом используют кольцевой держатель, у которого внутренняя поверхность, сопрягаемая с кольцевыми клиньями, выполнена конической;- using annular wedges, the inner surface of which is cylindrical, and their outer surface, mating with the ring holder, is made conical, while using an annular holder, in which the inner surface mating with the ring wedges is made conical;
- используют кольцевой держатель и кольцевые клинья, выполненные с углом уклона сопрягаемых конических поверхностей в диапазоне 1÷6°;- use an annular holder and annular wedges made with a slope angle of the mating conical surfaces in the range of 1 ÷ 6 °;
- используют кольцевые клинья, выполненные с продольными прорезями, расположенными равномерно по их контуру;- using annular wedges made with longitudinal slots evenly spaced along their contour;
- перед покрытием радиочастотной идентификационной метки радиопрозрачным компаундом, ее дополнительно присоединяют к кольцевому держателю по меньшей мере одним крепежным элементом;- before coating the radio frequency identification tag with a radio transparent compound, it is additionally attached to the ring holder with at least one fastening element;
- используют кольцевой держатель и кольцевые клинья, выполненные из металла, при этом разница стандартных электродных потенциалов металла насосно-компрессорной трубы и металла, из которого выполнены кольцевой держатель и кольцевые клинья, не превышает 0,15 В.- using a ring holder and ring wedges made of metal, while the difference between the standard electrode potentials of the tubing metal and the metal of which the ring holder and ring wedges are made does not exceed 0.15 V.
Запрессовка кольцевидных металлических клиньев с обеих сторон от кольцевидного металлического держателя в сужающиеся зазоры, образованные внутренней поверхностью данного держателя и наружной поверхностью насосно-компрессорной трубы, позволяет сформировать плотное сопряжение поверхностей типа «металл-металл» между кольцевым держателем и кольцевыми клиньями, между кольцевыми клиньями и насосно-компрессорной трубой. При этом сопряжение элементов осуществляется по всему периметру их контакта, что обеспечивает высокую прочность образованного соединения.Pressing ring-shaped metal wedges on both sides of the ring-shaped metal holder into the tapering gaps formed by the inner surface of this holder and the outer surface of the tubing makes it possible to form a tight interface of metal-to-metal surfaces between the ring holder and the ring wedges, between the ring wedges and tubing. In this case, the elements are coupled along the entire perimeter of their contact, which ensures high strength of the formed joint.
Применение кольцевидных клиньев, выполненных с продольными прорезями, обеспечивает их равномерное деформирование в процессе запрессовки и качественное сопряжение элементов конструкции.The use of annular wedges made with longitudinal slots ensures their uniform deformation during the pressing process and high-quality coupling of structural elements.
Использование кольцевого держателя и кольцевых клиньев, выполненных с возможностью их свободного перемещения относительно насосно-компрессорной трубы, обеспечивает отсутствие недопустимого механического воздействия на данную трубу в процессе их установки.The use of an annular holder and annular wedges, made with the possibility of their free movement relative to the tubing, ensures that there is no unacceptable mechanical effect on this pipe during their installation.
Герметичное покрытие радиочастотной метки, установленной в углублении, выполненном на наружной поверхности кольцевого держателя, компаундом исключает прямой контакт ее поверхности с внешней средой, тем самым обеспечивается защита метки от воздействия на нее агрессивных сред, характерных для нефтедобывающих скважин. При этом использование радиопрозрачного компаунда не оказывает негативного влияния на работоспособность радиочастотной идентификационной метки.The hermetic coating of the radio frequency tag installed in a recess made on the outer surface of the ring holder with a compound excludes direct contact of its surface with the external environment, thereby protecting the tag from exposure to aggressive media typical of oil wells. At the same time, the use of a radio-transparent compound does not adversely affect the performance of the radio-frequency identification tag.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включая поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе, изложенных в формуле изобретения.The applicant's analysis of the state of the art, including a search for patent and scientific and technical sources of information, and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, made it possible to establish that the applicant did not find a source characterized by features identical to all essential features of the claimed invention. Determination from the list of identified analogs of the prototype, as the closest analogue in terms of a set of features, made it possible to establish a set of distinctive features in the claimed method, which are significant in relation to the technical result perceived by the applicant, set forth in the claims.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».Therefore, the claimed invention meets the "novelty" condition.
Для проверки соответствия заявленного изобретения условию «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного выше технического результата.To check the compliance of the claimed invention with the condition "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that coincide with the distinguishing features of the prototype of the claimed method. The search results have shown that the claimed invention does not follow explicitly for a specialist from the prior art, since the prior art determined by the applicant has not revealed the influence of the transformations envisaged by the essential features of the claimed invention on the achievement of the above technical result.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «изобретательский уровень».Therefore, the claimed invention meets the condition "inventive step".
Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The essence of the invention is illustrated by drawings, where:
- на фиг. 1 представлен общий вид участка насосно-компрессорной трубы с закрепленной на ней радиочастотной идентификационной меткой;- in Fig. 1 shows a general view of a section of a tubing with a radio frequency identification tag attached to it;
- на фиг. 2 показан общий вид элементов конструкции крепления радиочастотной идентификационной метки;- in Fig. 2 shows a general view of the structural elements of the RFID tag attachment;
- на фиг. 3 частично показано продольное сечение насосно-компрессорной трубы с установленной на ней конструкцией крепления радиочастотной идентификационной метки;- in Fig. 3 is a partial longitudinal sectional view of a tubing with an RFID tag attachment structure mounted thereon;
- на фиг. 4 частично показано продольное сечение кольцевого держателя с размещенной в нем радиочастотной идентификационной меткой;- in Fig. 4 is a partial longitudinal sectional view of an annular holder with an RFID tag placed therein;
- на фиг. 5 показан общий вид малогабаритного горизонтального гидравлического пресса.- in Fig. 5 shows a general view of a small-sized horizontal hydraulic press.
Ссылочными позициями на чертежах обозначено:Reference numbers in the drawings indicate:
1 - кольцевой держатель;1 - ring holder;
2 - кольцевой клин;2 - annular wedge;
3 - радиочастотная идентификационная метка;3 - radio frequency identification tag;
4 - насосно-компрессорная труба;4 - tubing;
5 - винт;5 - screw;
6 - компаунд;6 - compound;
7 - пуансон;7 - punch;
8 - плита крепления гидроцилиндров;8 - hydraulic cylinder mounting plate;
9 - опорная плита;9 - base plate;
10 - подвижная плита.10 - movable plate.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Настоящее изобретение раскрыто с помощью примеров конкретного выполнения, которые являются чисто иллюстративными и не ограничивают объема притязаний по настоящему изобретению, определяемого только приложенной формулой изобретения с учетом эквивалентов.The present invention is disclosed by means of examples of specific implementation, which are purely illustrative and do not limit the scope of the claims of the present invention, defined only by the attached claims in view of equivalents.
Как показано на фиг. 1-3, крепление радиочастотной идентификационной метки 3 к насосно-компрессорной трубе 4 обеспечивается за счет применения кольцевого металлического держателя 1 и двух кольцевых металлических клиньев 2, при этом метку 3 размещают в углублении, выполненном на наружной поверхности кольцевого держателя 1.As shown in FIG. 1-3, the attachment of the radio
Применяемые кольцевой держатель 1 и кольцевые клинья 2 могут быть выполнены из любого подходящего металла, выбор которого для специалистов понятен. В частности, держатель 1 и клинья 2 могут быть выполнены из углеродистой стали. При выборе материала кольцевого держателя 1 и кольцевых клиньев 2 предпочтительно обеспечивать выполнение условия, согласно которому разница стандартных электродных потенциалов металла насосно-компрессорной трубы 4 и металла, из которого выполнены кольцевой держатель 1 и кольцевые клинья 2, не превышает 0,15 В. В этом случае учитывается электрохимическая совместимость материала трубы 4, кольцевого держателя 1 и кольцевых клиньев 2, что исключает вероятность их интенсивной контактной коррозии.The used
Периферийные участки внутренней поверхности используемого кольцевого держателя 1, сопрягаемые при запрессовке с кольцевыми клиньями 2, выполнены сужающимися в направлении к его средней части, а минимальный размер отверстия кольцевого держателя 1 в средней части выполнен несколько больше наружного диаметра насосно-компрессорной трубы 4. Данные характеристики внутренней поверхности используемого кольцевого держателя 1 обеспечивают возможность его свободного перемещения относительно насосно-компрессорной трубы 4 при установке на нее.The peripheral sections of the inner surface of the used
Минимальный размер отверстия используемых кольцевых клиньев 2 также выполнен несколько больше наружного диаметра насосно-компрессорной трубы 4, что обеспечивает возможность их свободного перемещения относительно насосно-компрессорной трубы 4 при установке на нее. Предпочтительно использовать кольцевые клинья 2, внутренняя поверхность которых выполнена цилиндрической. В этом случае обеспечивается их более плотный контакт с насосно-компрессорной трубой 4.The minimum opening size of the
В соответствии с заявленным способом используют кольцевые клинья 2, выполненные с продольными прорезями. Предпочтительно использовать клинья 2, выполненные с продольными прорезями, расположенными равномерно по их контуру. В этом случае обеспечивается более равномерное их деформирование в процессе запрессовки.In accordance with the claimed method,
Предпочтительно использовать кольцевые клинья 2, наружная поверхность которых, сопрягаемая в процессе запрессовки с кольцевым держателем 1, выполнена конической, и кольцевой держатель 1, у которого внутренняя поверхность, сопрягаемая с кольцевыми клиньями 2, также выполнена конической. В этом случае обеспечивается более полный контакт поверхностей клиньев 2 и держателя 1, сопрягаемых при запрессовке. При этом предпочтительно использовать кольцевой держатель 1 и кольцевые клинья 2, выполненные с углом уклона сопрягаемых конических поверхностей в диапазоне 1÷6°. В этом случае обеспечивается большая плотность их соединения.It is preferable to use
Используемый кольцевой держатель 1 имеет углубление, в котором размещают радиочастотную идентификационную метку 3. Размеры и форма углубления зависят от размеров и формы выбранной радиочастотной идентификационной метки 3, пригодной для функционирования в заданных условиях. После установки радиочастотной идентификационной метки 3 в углублении, ее герметично покрывают радиопрозрачным компаундом 6, при этом заполняют компаундом 6 имеющиеся пустоты (объем между меткой 3 и стенками углубления кольцевого держателя 1), а также обеспечивают покрытие метки 3 компаундом 6 с ее внешней стороны.The
Радиопрозрачный компаунд 6 после своего отверждения служит креплением метки 3 в углублении кольцевого держателя 1 и защищает ее от абразивного износа, а также от воздействия агрессивных сред, характерных для нефтедобывающих скважин, при этом его наличие не снижает параметры считываемости метки 3.
Предпочтительно перед покрытием радиочастотной идентификационной метки 3 радиопрозрачным компаундом 6, ее дополнительно присоединить к кольцевому держателю 1 по меньшей мере одним крепежным элементом, например, винтом 5. В этом случае повышается надежность крепления метки 3 к кольцевому держателю 1. На фиг. 4 показан вариант, в котором корпус радиочастотной идентификационной метки 3 привернут двумя винтами 5 к кольцевому держателю 1 через резьбовые крепежные отверстия, выполненные в углублении, и покрыт радиопрозрачным компаундом 6.Preferably, before coating the
В качестве радиопрозрачного компаунда 6 могут быть применены различные не металлонаполненные составы, выбор из которых для специалиста понятен, включая эпоксидные или клеевые составы, однокомпонентные или многокомпонентные составы, термоотверждаемые или отверждаемые на воздухе, обладающие высокой адгезией к материалу кольцевого держателя 1 и стойкостью к абразивному износу.As a radio-
Кольцевой держатель 1 размещают на насосно-компрессорной трубе 4 и фиксируют на ней посредством запрессовки в зазор, образованный внутренней поверхностью держателя 1 и наружной поверхностью трубы 4, двух кольцевых клиньев 2, которые перед проведением запрессовки размещают на насосно-компрессорной трубе 4 по одному с каждого торца кольцевого держателя 1.The
Следует отметить, что допустим как вариант, при котором сначала на насосно-компрессорной трубу 4 устанавливают кольцевой держатель 1, после чего в углублении держателя 1 размещают радиочастотную идентификационную метку 3 и покрывают ее компаундом 6, так и вариант, при котором сначала в углублении кольцевого держателя 1 размещают радиочастотную идентификационную метку 3, покрывают ее компаундом 6, после чего держатель 1 устанавливают на насосно-компрессорную трубу 4.It should be noted that it is possible to either install an
Запрессовка кольцевых клиньев 2 осуществляется на заранее рассчитанную глубину и заранее рассчитанным усилием запрессовки. Предпочтительно проведение предварительного математического моделирования процесса запрессовки с расчетом величин напряжений и деформаций в теле трубы 4, кольцевого держателя 1 и кольцевых клиньев 2.Pressing of the
Запрессовка кольцевых клиньев 2 с обеих сторон кольцевого держателя 1 может быть реализована с помощью двух гидравлических цилиндров через пунсоны 7, например с использованием малогабаритного горизонтального пресса (см. фиг. 5).The pressing of the
В данном случае насосно-компрессорная труба 4, с размещенной на ее теле конструкцией, состоящей из кольцевого держателя 1 и двух кольцевых клиньев 2, устанавливается в ложемент пресса. Усилие от гидравлических цилиндров передается через закрепленную на их штоках подвижную плиту 10. В опорной плите 9 и в подвижной плите 10 устанавливаются пуансоны 7, с помощью которых усилие передается на торцы кольцевых клиньев 2. Путем выдвижения штоков гидроцилиндров производится запрессовка конструкции крепления.In this case, the
Проведенные заявителем изыскания и математическое моделирование процесса запрессовки, выполненное с применение программного комплекса Ansys Mechanical, показало, что теоретическое усилие осевого сдвига, при котором запрессованную конструкцию срывает с места, составляет более 7 т. При этом пластические деформации в насосно-компрессорной трубе не наблюдаются.The research and mathematical modeling of the pressing process carried out by the applicant, carried out using the Ansys Mechanical software package, showed that the theoretical axial shear force, at which the pressed structure is pulled out of place, is more than 7 tons. At the same time, no plastic deformations are observed in the tubing.
Таки образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного способа следующей совокупности условий:Thus, the stated information testifies to the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed method:
- объект, полученный при реализации заявленного способа, предназначен для использования в промышленности, а именно в нефтедобывающей промышленности,- the object obtained during the implementation of the claimed method is intended for use in industry, namely in the oil industry,
- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов.- for the claimed method in the form as it is described in the independent claim, the possibility of its implementation is confirmed using the means and methods described in the application or known before the priority date.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021102850A RU2755414C1 (en) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | Method for fixing the radio frequency identification mark on the tubing pipe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021102850A RU2755414C1 (en) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | Method for fixing the radio frequency identification mark on the tubing pipe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2755414C1 true RU2755414C1 (en) | 2021-09-15 |
Family
ID=77745446
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021102850A RU2755414C1 (en) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | Method for fixing the radio frequency identification mark on the tubing pipe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2755414C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU222297U1 (en) * | 2023-04-25 | 2023-12-19 | Общество с ограниченной ответственностью "АЛЬФА-СИЛТЭК" | Packaged UHF radio frequency tag for installation in the cavity of a metal object |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000079239A1 (en) * | 1999-06-17 | 2000-12-28 | Hitec Asa | Device related to labelling of tools, equipment and pipes |
WO2011059342A2 (en) * | 2009-11-12 | 2011-05-19 | Trac-Id Systems As | Device and method for attaching an id-marker to a production pipe |
RU2557464C2 (en) * | 2013-09-19 | 2015-07-20 | Дмитрий Николаевич Токарев | Radio frequency identification method for oil and gas equipment (versions) |
RU166171U1 (en) * | 2015-11-30 | 2016-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Самара" | PIPE PRODUCTS RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION (RFID) SYSTEM, INCLUDING PUMP AND COMPRESSOR PIPES |
EA026678B1 (en) * | 2011-05-06 | 2017-05-31 | Валлурек Ойл Энд Гес Франс | Coupling for connecting tubular elements for bottom-hole assemblies |
RU2706950C1 (en) * | 2019-05-31 | 2019-11-22 | Общество с ограниченной ответственностью «Клеверенс Софт» | Radio frequency identification method of tubing string |
RU194449U1 (en) * | 2019-09-10 | 2019-12-11 | Общество с ограниченной ответственностью "ВАРРАНТ АЙТИ МЕНЕДЖМЕНТ" | RFID Pipe |
-
2021
- 2021-02-05 RU RU2021102850A patent/RU2755414C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000079239A1 (en) * | 1999-06-17 | 2000-12-28 | Hitec Asa | Device related to labelling of tools, equipment and pipes |
WO2011059342A2 (en) * | 2009-11-12 | 2011-05-19 | Trac-Id Systems As | Device and method for attaching an id-marker to a production pipe |
EA026678B1 (en) * | 2011-05-06 | 2017-05-31 | Валлурек Ойл Энд Гес Франс | Coupling for connecting tubular elements for bottom-hole assemblies |
RU2557464C2 (en) * | 2013-09-19 | 2015-07-20 | Дмитрий Николаевич Токарев | Radio frequency identification method for oil and gas equipment (versions) |
RU166171U1 (en) * | 2015-11-30 | 2016-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Самара" | PIPE PRODUCTS RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION (RFID) SYSTEM, INCLUDING PUMP AND COMPRESSOR PIPES |
RU2706950C1 (en) * | 2019-05-31 | 2019-11-22 | Общество с ограниченной ответственностью «Клеверенс Софт» | Radio frequency identification method of tubing string |
RU194449U1 (en) * | 2019-09-10 | 2019-12-11 | Общество с ограниченной ответственностью "ВАРРАНТ АЙТИ МЕНЕДЖМЕНТ" | RFID Pipe |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU222297U1 (en) * | 2023-04-25 | 2023-12-19 | Общество с ограниченной ответственностью "АЛЬФА-СИЛТЭК" | Packaged UHF radio frequency tag for installation in the cavity of a metal object |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7500793B2 (en) | High-pressure/high-temperature seals between glass fibers and metals, downhole optical feedthroughs containing the same, and methods of preparing such seals | |
US9739400B2 (en) | Coupling for connecting tubular elements for bottom-hole assemblies | |
US6945802B2 (en) | Seal for coaxial cable in downhole tools | |
US20040150533A1 (en) | Downhole tool adapted for telemetry | |
US20040206510A1 (en) | Insulating device and assembly | |
US7291303B2 (en) | Method for bonding a transmission line to a downhole tool | |
RU2503874C2 (en) | Sealed pipe connection to be used in oil industry, and manufacturing method of above mentioned connection | |
EP1549821B1 (en) | Pipe centralizer and method of forming | |
EP3029613A2 (en) | High temperature high pressure tag | |
RU2659935C1 (en) | Prestressed support ring of multiple use | |
RU2755414C1 (en) | Method for fixing the radio frequency identification mark on the tubing pipe | |
CN101446204A (en) | Installation device of sensor of mine pressure monitoring system | |
CN111425149A (en) | Anti-corrosion tubing coupling | |
CN205068470U (en) | Electronic tag | |
WO2003062588A1 (en) | Radio frequency identification tags for oil drill strings | |
US6474411B1 (en) | Metal protector for threaded extremities of well drilling tubes | |
US20220222503A1 (en) | Method for the radio frequency identification of production pipes | |
CN115046011A (en) | Sealing assembly and oil pipe hanger | |
US5906400A (en) | Galvanic corrosion protection system | |
JPS58110793A (en) | Joint of drill pipe tool | |
CN204267275U (en) | Retaining damping strengthens silicon carbide ceramics cylinder sleeve | |
CN105224982A (en) | A kind of electronic tag and installation method thereof | |
CN110396694A (en) | Oil-water well casing sacrificial anode fixing device and method | |
US11859461B2 (en) | Metal to metal tubular connection with controlled support structure | |
GB2549282A (en) | Impression tool |