RU2769753C1 - Automated measuring system for reading the radio frequency identification rfid tag during drilling - Google Patents

Automated measuring system for reading the radio frequency identification rfid tag during drilling Download PDF

Info

Publication number
RU2769753C1
RU2769753C1 RU2020143437A RU2020143437A RU2769753C1 RU 2769753 C1 RU2769753 C1 RU 2769753C1 RU 2020143437 A RU2020143437 A RU 2020143437A RU 2020143437 A RU2020143437 A RU 2020143437A RU 2769753 C1 RU2769753 C1 RU 2769753C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rfid
drilling
rotary table
antennas
rfid antennas
Prior art date
Application number
RU2020143437A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Геннадьевич Кондратьев
Александр Евгеньевич Маркин
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Стройпромгрупп"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Стройпромгрупп" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Стройпромгрупп"
Priority to RU2020143437A priority Critical patent/RU2769753C1/en
Priority to PCT/RU2021/000595 priority patent/WO2022146187A1/en
Priority to CN202180086690.5A priority patent/CN116635865A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2769753C1 publication Critical patent/RU2769753C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04Directional drilling
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record 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
    • G06K19/067Record 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
    • G06K19/07Record 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
    • G06K19/0723Record 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 the record carrier comprising an arrangement for non-contact communication, e.g. wireless communication circuits on transponder cards, non-contact smart cards or RFIDs
    • G06K19/0725Record 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 the record carrier comprising an arrangement for non-contact communication, e.g. wireless communication circuits on transponder cards, non-contact smart cards or RFIDs the arrangement being a circuit for emulating a plurality of record carriers, e.g. a single RFID tag capable of representing itself to a reader as a cloud of RFID tags
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record 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
    • G06K19/067Record 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
    • G06K19/07Record 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
    • G06K19/077Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07701Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier comprising an interface suitable for human interaction

Abstract

FIELD: oil and gas; mining industries.
SUBSTANCE: invention relates to the oil and gas and mining industries, namely to a method for reading information from RFID tags installed on oil and gas drilling equipment. The system is an automatic software and hardware complex installed above the wellhead and consisting of four RFID antennas, a stationary RFID scanner placed in an explosion-proof box, cables connecting RFID antennas to an RFID scanner attached to metal structures under the rotary table of the drilling rig, as well as a network switch and a local server with original software placed in the drilling operator’s cabin above the rotary table of the drilling rig.
EFFECT: improved monitoring of the drilling process by evaluating the changing physical parameters of each individual component of the drill string directly during the drilling process in automatic mode.
1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей и горной промышленности, а именно, к способу считывания информации с RFID-меток, установленных на нефтяном и газовом буровом оборудованииThe invention relates to the oil and gas and mining industry, namely, to a method for reading information from RFID tags installed on oil and gas drilling equipment

Изобретение является промышленно применимым.The invention is industrially applicable.

Бурильные колонны, используемые при бурении нефтяных и газовых скважин, состоят из труб различных типов. Глубокие скважины часто имеют более 600 стыков бурильных труб в стволе скважины, в дополнение к бурильным трубам бурильные колонны могут включать такие инструменты, как утяжеленные бурильные трубы, расширители, стабилизаторы, стыковые переходники для различных резьбовых соединений, предохранительные клапаны, специальные инструменты для каротажа.Drill strings used in drilling oil and gas wells consist of various types of pipes. Deep wells often have more than 600 drill pipe joints in the wellbore, in addition to drill pipe, drill strings can include tools such as drill collars, reamers, stabilizers, butt adapters for various threaded connections, relief valves, special logging tools.

Бурильные трубы являются основной частью бурильной колонны, предназначенной для спуска в буровую скважину и подъема породоразрушающего инструмента, передачи вращения, создания осевой нагрузки на инструмент, транспортирования бурового раствора к забою скважины. Они же составляют существенную часть всех затрат на нефтегазодобычу. Поэтому важно иметь эффективные средства контроля за всем жизненным циклом бурильной трубы, включая ее эксплуатацию непосредственно на буровых.Drill pipes are the main part of the drill string intended for lowering into a borehole and lifting a rock cutting tool, transmitting rotation, creating an axial load on the tool, and transporting drilling fluid to the bottom of the well. They also make up a significant part of all the costs of oil and gas production. Therefore, it is important to have effective means of monitoring the entire life cycle of the drill pipe, including its operation directly on the drilling rigs.

В настоящее время известно использование RFID-технологий такими компаниями, как Schlumberger, Франция, Petrobas (Petroleo Brasileiro S.A.), Бразилия, Weatherford International Ltd., Швейцария, ООО "Горизонты роста", РФ.At present, the use of RFID technologies by such companies as Schlumberger, France, Petrobas (Petroleo Brasileiro S.A.), Brazil, Weatherford International Ltd., Switzerland, Horizons of Growth LLC, Russia is known.

Применение RFID-технологии заключается в установке на каждую трубу RFID-метки, которая несет уникальную информацию об этой конкретной трубе. Считывание информации в необходимые моменты, дает возможность отслеживать «биографию» трубы. Однако использование этого метода сталкивается с проблемой, связанной с чтением RFID-меток, так как электромагнитное излучение RFID-метки сильно экранируется в присутствии металла, из которого изготовлены трубы и прочие бурильные инструменты. Эти трудности преодолеваются для задач складского учета, транспортировки, логистики, но надежное автоматизированное чтение RFID-меток непосредственно в процессе работы реальной буровой установки до настоящего времени не реализовано. Теоретические наработки не имели практического решения. На практике процедура осуществляется в ручном режиме, когда оператор подходит вплотную к опускающейся в буровую скважину или поднимающейся обратно бурильной трубе с RFID-меткой и считывает RFID-метку ручным RFID-сканером. Поскольку труб в бурильной колонне сотни, то для постоянной работы такой метод неприемлем.The application of RFID technology is to install an RFID tag on each pipe, which carries unique information about that particular pipe. Reading information at the right time makes it possible to track the "biography" of the pipe. However, the use of this method faces a problem related to reading RFID tags, since the RFID tag's electromagnetic radiation is strongly shielded in the presence of the metal from which the pipes and other drilling tools are made. These difficulties are overcome for the tasks of warehouse accounting, transportation, logistics, but reliable automated reading of RFID tags directly during the operation of a real drilling rig has not yet been implemented. Theoretical developments had no practical solution. In practice, the procedure is carried out in manual mode, when the operator comes close to the drill pipe with an RFID tag descending into the borehole or back up and reading the RFID tag with a handheld RFID scanner. Since there are hundreds of pipes in the drill string, this method is unacceptable for permanent operation.

Поэтому существует необходимость не просто в детализации бурильной колонны по отдельным компонентам, но и реализации этого процесса в автоматическом режиме для того, чтобы получать не только прогнозные, по плану бурения, не только усредненные в целом по колонне оценки таких параметров, как наработка, статические и динамические нагрузки, накопленная усталость, но и оценки, привязанные к каждой отдельной бурильной трубе или к другому инструменту, входящему в состав бурильной колонны.Therefore, there is a need not only to detail the drill string by individual components, but also to implement this process in an automatic mode in order to obtain not only predictive, according to the drilling plan, not only estimates of parameters such as operating time, static and dynamic loads, accumulated fatigue, but also estimates associated with each individual drill pipe or other tool that is part of the drill string.

Настоящее изобретение решает эту задачу детализации бурильной колонны, качественно улучшает мониторинг процесса бурения, прочих спускоподъемных операций и предоставляет возможность оценивать изменяющиеся физические параметры каждой отдельной компоненты бурильной колонны непосредственно в процессе бурения в автоматическом режиме.The present invention solves this problem of detailing the drill string, qualitatively improves the monitoring of the drilling process, other tripping operations and provides the ability to evaluate the changing physical parameters of each individual component of the drill string directly in the process of drilling in automatic mode.

Для этого в каждую бурильную трубу или другой элемент бурильной колонны инсталлируется RFID-метка, в состав которой входит электронная схема с уникальным идентификатором, который считывается заявленным измерительным комплексом.To do this, an RFID tag is installed in each drill pipe or other element of the drill string, which includes an electronic circuit with a unique identifier that is read by the claimed measuring complex.

Этот комплекс состоит из:This complex consists of:

1) Стационарного RFID-сканера, генерирующего сканирующую прямую электромагнитную волну и считывающего обратную, отраженную от RFID-метки волну,1) A stationary RFID scanner that generates a scanning direct electromagnetic wave and reads the reverse wave reflected from the RFID tag,

2) RFID-антенн, которые регистрируют электромагнитные поля,2) RFID antennas that register electromagnetic fields,

3) Сетевого коммутатора, соединяющего отдельные элементы комплекса,3) A network switch that connects individual elements of the complex,

4) Локального сервера с оригинальным программным обеспечением, на который RFID-сканер передает собранную информацию для хранения и первичной обработки,4) A local server with original software, to which the RFID scanner transfers the collected information for storage and primary processing,

5) Элементов структурированной кабельной сети (соединительные кабели RFID-антенн с RFID-сканером, RFID-сканера с сетевым коммутатором, сетевого коммутатора с локальным сервером).5) Elements of a structured cable network (connecting cables for RFID antennas with an RFID scanner, an RFID scanner with a network switch, a network switch with a local server).

Заявленное изобретение относится к автоматизированному измерительному комплексу, монтируемому над устьем буровой скважины, для считывания в процессе бурения в реальном времени радиочастотных идентификационных пассивных RFID-меток, установленных на нефтяном и газовом буровом оборудовании.The claimed invention relates to an automated measuring complex mounted above the wellhead for real-time reading of radio frequency identification passive RFID tags installed on oil and gas drilling equipment during drilling.

Комплекс представляет собой автоматический программно-аппаратный комплекс, установленный над устьем буровой скважины, и состоящий из четырех RFID-антенн, стационарного RFID-сканера, размещенного во взрывозащищенном ящике, кабелей, соединяющих RFID-антенны с RFID-сканером, прикрепленных к металлоконструкциям под роторным столом буровой установки. А также сетевого коммутатора и локального сервера с оригинальным программным обеспечением (ПО), размещенных в кабине оператора бурения над роторным столом буровой установки.The complex is an automatic software and hardware system installed above the wellhead and consisting of four RFID antennas, a stationary RFID scanner placed in an explosion-proof box, cables connecting the RFID antennas with the RFID scanner attached to the metal structures under the rotary table drilling rig. As well as a network switch and a local server with original software (software) located in the drilling operator's cabin above the rotary table of the drilling rig.

Задачей изобретения является надежное считывание пассивных RFID-меток, установленных на компонентах бурильной колонны с целью получения информации о состоянии каждой отдельной трубы в процессе бурения в автоматическом режиме без участия оператора.The objective of the invention is to reliably read passive RFID tags installed on the components of the drill string in order to obtain information about the state of each individual pipe during drilling in automatic mode without the participation of an operator.

Сочетание установленного количества RFID-антенн, их определенного расположения и расстояния относительно бурильной трубы и относительно стационарного RFID-сканера обеспечивает возможность считывания информации с RFID-меток в процессе бурения в автоматическом режиме.The combination of the set number of RFID antennas, their specific location and distance relative to the drill pipe and relative to the stationary RFID scanner provides the ability to read information from RFID tags during drilling in automatic mode.

Задача решается путем размещения оптимального количества приемных RFID-антенн с учетом их влияния друг на друга, определения конфигурации их расположения относительно бурильной колонны, оптимального расстояния от трубы и защиты активного оборудования комплекса (RFID-сканера) с учетом требований пожарной и взрывобезопасности на нефтегазовых буровыхThe problem is solved by placing the optimal number of receiving RFID antennas, taking into account their influence on each other, determining the configuration of their location relative to the drill string, the optimal distance from the pipe and protecting the active equipment of the complex (RFID scanner), taking into account the requirements of fire and explosion safety at oil and gas drilling rigs.

Так как колонна бурильных труб на скважине работает в разных режимах, то проведен ряд испытаний во всех этих режимах.Since the drill pipe string in the well operates in different modes, a number of tests were carried out in all these modes.

При проведении испытаний выявлено, что оптимальным количеством RFID-антенн являются четыре, а расстояние поверхности RFID-антенны от внешней поверхности бурильной трубы должно быть больше тридцати сантиметров по причине возможного касания с противовыбросным оборудованием при меньших расстояниях и должно быть меньше одного метра из-за ограничения по дальности считывания RFID-метки.During testing, it was found that the optimal number of RFID antennas is four, and the distance of the RFID antenna surface from the outer surface of the drill pipe should be more than thirty centimeters due to possible contact with blowout protection equipment at shorter distances and should be less than one meter due to the limitation according to the reading range of the RFID tag.

Для размещения RFID-антенн на буровой установке разработано специальное крепление, которое не является предметом настоящей заявки.To place RFID antennas on a drilling rig, a special mount has been developed, which is not the subject of this application.

Также выявлено, что длина соединительного кабеля от стационарного RFID-сканера до RFID-антенны влияет на дальность считывания пассивной RFID-метки. Поэтому RFID-сканер должен быть установлен как можно ближе к RFID-антеннам, для чего он устанавливается в непосредственной близости от места установки RFID-антенн под роторным столом буровой установки, и в целях безопасности помещается во взрывозащищенный ящик. Длина соединительного кабеля от стационарного RFID-сканера до RFID-антенны должна быть как можно меньше из-за сильного затухания сигнала в нем, поэтому сканер тоже размещается в пространстве под роторным столом, при этом длина кабеля не должна превышать десяти метров.It was also found that the length of the connecting cable from the stationary RFID scanner to the RFID antenna affects the reading range of the passive RFID tag. Therefore, the RFID scanner should be installed as close as possible to the RFID antennas, for which it is installed in close proximity to the installation site of the RFID antennas under the rotary table of the drilling rig, and placed in an explosion-proof box for safety reasons. The length of the connecting cable from the stationary RFID scanner to the RFID antenna should be as short as possible due to the strong attenuation of the signal in it, so the scanner is also placed in the space under the rotary table, while the cable length should not exceed ten meters.

Принципиальная схема расположения элементов измерительного комплекса относительно бурильной трубы с RFID-меткой следующая: труба с RFID-меткой - RFID-антенна - стационарный RFID-сканер - сетевой коммутатор - локальный сервер.The principle layout of the elements of the measuring complex relative to the drill pipe with an RFID tag is as follows: pipe with an RFID tag - RFID antenna - stationary RFID scanner - network switch - local server.

Увеличение количества RFID-антенн от одной до четырех улучшает считывание RFID-метки. Однако добавление пятой и последующих RFID-антенн практически не улучшает качество чтения, а вредит ему из-за возникающих интерференционных эффектов, поэтому в данном комплексе используются именно четыре RFID-антенны.Increasing the number of RFID antennas from one to four improves RFID tag reading. However, the addition of the fifth and subsequent RFID antennas practically does not improve the quality of reading, but harms it due to interference effects, therefore, four RFID antennas are used in this complex.

Геометрия расположения RFID-антенн следует из аксиальной симметрии, обусловленной вращающейся трубой, поэтому RFID-антенны устанавливаются в вершинах правильного многоугольника, центром которого является точка оси вращения трубы, лежащая в одной горизонтальной плоскости с центрами RFID-антенн. При этом плоскости поверхностей RFID-антенн ориентированы на ось вращения трубы перпендикулярно горизонту.The geometry of the location of the RFID antennas follows from the axial symmetry due to the rotating pipe, so the RFID antennas are installed at the vertices of a regular polygon, the center of which is the point of the axis of rotation of the pipe, which lies in the same horizontal plane with the centers of the RFID antennas. In this case, the planes of the surfaces of the RFID antennas are oriented to the axis of rotation of the pipe perpendicular to the horizon.

Ниже приводится перечень приложенных чертежей.Below is a list of the attached drawings.

Фиг. 1 - схематическое изображение аппаратного измерительного комплекса, гдеFig. 1 is a schematic representation of a hardware measuring complex, where

1 - бурильная труба с RFID-меткой,1 - drill pipe with RFID tag,

2 - RFID-метка,2 - RFID tag,

3 - RFID-антенна,3 - RFID antenna,

4 - соединительный кабель RFID-антенн с RFID-сканером,4 - connecting cable of RFID antennas with RFID scanner,

5 - RFID-сканер5 - RFID scanner

6 - сетевой коммутатор6 - network switch

7 - локальный сервер7 - local server

9 - соединительный кабель между RFID-сканером и сетевым коммутатором9 - connecting cable between RFID scanner and network switch

10 - соединительный кабель между сетевым коммутатором и локальным сервером10 - connecting cable between network switch and local server

11 - взрывозащищенный ящик11 - explosion-proof box

13 - пространство под роторным столом13 - space under the rotary table

14 - пространство над роторным столом14 - space above the rotary table

Фиг. 2 - общий вид аппаратного измерительного комплекса, гдеFig. 2 - general view of the hardware measuring complex, where

1 - бурильная труба с RFID-меткой,1 - drill pipe with RFID tag,

2 - RFID-метка,2 - RFID tag,

3 - RFID-антенна,3 - RFID antenna,

4 - соединительный кабель антенн с RFID-сканером,4 - antenna connecting cable with RFID scanner,

5 - RFID-сканер,5 - RFID scanner,

8 - роторный стол буровой установки8 - rotary table of the drilling rig

11 - взрывозащищенный ящик11 - explosion-proof box

12 - устье ствола скважины12 - wellhead

13 - пространство под роторным столом13 - space under the rotary table

Фиг. 3 - вид сбоку аппаратного измерительного комплекса, гдеFig. 3 is a side view of the hardware measuring complex, where

1 - бурильная труба с RFID-меткой.1 - drill pipe with RFID tag.

2 - RFID-метка,2 - RFID tag,

3 - RFID-антенна,3 - RFID antenna,

4 - соединительный кабель RFID-антенны и RFID-сканера,4 - RFID antenna and RFID scanner connecting cable,

5 - RFID- сканер,5 - RFID scanner,

8 - роторный стол буровой установки8 - rotary table of the drilling rig

11 - взрывозащищенный ящик11 - explosion-proof box

12 - устье ствола скважины12 - wellhead

13 - пространство под роторным столом13 - space under the rotary table

Фиг. 4 - вид сверху аппаратного измерительного комплекса, гдеFig. 4 - top view of the hardware measuring complex, where

1 - бурильная труба с RFID-меткой1 - drill pipe with RFID tag

2 - RFID-метка2 - RFID tag

3 - RFID-антенна3 - RFID antenna

4 - соединительный кабель RFID-антенны и RFID-сканера4 - connecting cable for RFID antenna and RFID scanner

5 - RFID-сканер,5 - RFID scanner,

8 - роторный стол буровой установки8 - rotary table of the drilling rig

11 - взрывозащищенный ящик11 - explosion-proof box

12 - устье ствола скважины12 - wellhead

13 - пространство под роторным стол.13 - space under the rotary table.

Фиг. 5 - общий вид аппаратного измерительного комплекса, гдеFig. 5 - general view of the hardware measuring complex, where

5 - RFID-сканер5 - RFID scanner

9 - соединительный кабель между RFID-сканером и сетевым коммутатором9 - connecting cable between RFID scanner and network switch

11 - взрывозащищенный ящик.11 - explosion-proof box.

Фиг. 6 - общий вид аппаратного измерительного комплекса, гдеFig. 6 - general view of the hardware measuring complex, where

3 - RFID-антенна3 - RFID antenna

8 - роторный стол буровой установки8 - rotary table of the drilling rig

12 - устье ствола скважины.12 - the mouth of the wellbore.

Ниже описывается осуществление изобретения со ссылкой на приложенные чертежи.The following describes the implementation of the invention with reference to the attached drawings.

Комплекс представляет собой автоматический программно-аппаратный комплекс, установленный над устьем ствола скважины 12 (Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 6), и состоящий из четырех RFID-антенн 3 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 6), стационарного RFID-сканера 5 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 5), размещенного во взрывозащищенном ящике 11 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 5), кабелей 4 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4), соединяющих антенны с RFID-сканером 5 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 5), прикрепленных к металлоконструкциям в пространстве 13 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4) под роторным столом 8 буровой установки (Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 6), а также сетевого коммутатора 6 (Фиг. 1), соединенного с RFID-сканером 5 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 5) соединительным кабелем 10 (Фиг. 1), и локального сервера 7 (Фиг. 1) с оригинальным программным обеспечением (ПО), расположенных в кабине оператора бурения в пространстве 14 (Фиг. 1) над роторным столом 8 буровой установки (Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 6).The complex is an automatic software and hardware system installed above the wellhead 12 (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 6), and consisting of four RFID antennas 3 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 6), stationary RFID scanner 5 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5), placed in an explosion-proof box 11 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5), cables 4 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4) connecting the antennas to the RFID scanner 5 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5) attached to metal structures in space 13 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4) under the rotary table 8 of the drilling rig (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 6), as well as a network switch 6 (Fig. 1) connected to the RFID scanner 5 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5 ) connecting cable 10 (Fig. 1), and a local server 7 (Fig. 1) with original software (SW) located in the drilling operator's cabin in space 14 (Fig. 1) above the rotary table 8 of the drilling rig anovki (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 6).

При размещении комплекса RFID-антенны 3 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 6) устанавливают в вершинах правильного многоугольника, центром которого является точка оси вращения бурильной трубы 1 (Фиг. 4), лежащая в одной горизонтальной плоскости с центрами RFID-антенн 3 (Фиг. 4, Фиг. 6), при этом плоскости поверхностей RFID-антенн 3 (Фиг. 4, Фиг. 6) ориентированы на ось вращения трубы 1 (Фиг. 4) перпендикулярно горизонту и размещаются в пространстве 13 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4) под роторным столом буровой установки 8 (Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 6) на расстоянии, не менее 30 сантиметров и не более одного метра от внешней поверхности бурильной трубы 1 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4). При этом длина кабеля от стационарного RFID-сканера 5 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 5) до RFID-антенны 3 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 6) не должна превышать десяти метров.When placing the complex RFID antenna 3 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 6) is installed at the vertices of a regular polygon, the center of which is the point of the axis of rotation of the drill pipe 1 (Fig. 4), lying in the same horizontal plane with the centers of the RFID antennas 3 (Fig. 4, Fig. 6), while the planes of the surfaces of the RFID antennas 3 (Fig. 4, Fig. 6) are oriented to the axis of rotation of the pipe 1 (Fig. 4) perpendicular to the horizon and are placed in space 13 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4) under the rotary table of the drilling rig 8 (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 6) at a distance of at least 30 centimeters and not more than one meter from the outer surface of the drill pipe 1 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4). In this case, the length of the cable from the stationary RFID scanner 5 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5) to the RFID antenna 3 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 6) should not exceed ten meters.

А сетевой коммутатор 6 (Фиг. 1), соединяют с RFID-сканером 5 (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 5) соединительным кабелем 9 (Фиг. 1, Фиг. 5), и соединительным кабелем 10 (Фиг. 1) с локальным сервером 7 (Фиг. 1) с оригинальным программным обеспечением (ПО). Сетевой коммутатор 6 (Фиг. 1) и локальный сервер 7 (Фиг. 1) размещают в кабине оператора бурения в пространстве 14 (Фиг. 1) над роторным столом 8 буровой установки (Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 6).And the network switch 6 (Fig. 1) is connected to the RFID scanner 5 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5) with a connecting cable 9 (Fig. 1, Fig. 5), and connecting cable 10 (Fig. 1) with a local server 7 (Fig. 1) with original software (SW). The network switch 6 (Fig. 1) and the local server 7 (Fig. 1) are placed in the drilling operator's cabin in space 14 (Fig. 1) above the rotary table 8 of the drilling rig (Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. .6).

Claims (12)

Автоматизированный измерительный комплекс для считывания радиочастотной идентификационной RFID-метки в процессе бурения, установленный на нефтяном и газовом буровом оборудовании над устьем ствола буровой скважины, содержащий: RFID-антенны, стационарный RFID-сканер, сетевой коммутатор, локальный сервер, соединительные кабели, отличающийся тем, что:Automated measuring complex for reading radio frequency identification RFID tags during drilling, installed on oil and gas drilling equipment above the wellhead, containing: RFID antennas, a stationary RFID scanner, a network switch, a local server, connecting cables, characterized in that what: - количество RFID-антенн составляет не более четырех,- the number of RFID antennas is no more than four, - RFID-антенны устанавливаются на равном расстоянии друг от друга, образуя правильный многоугольник,- RFID antennas are installed at an equal distance from each other, forming a regular polygon, - RFID-антенны установлены в вершинах правильного многоугольника, центром которого является точка оси вращения бурильной трубы, лежащая в одной горизонтальной плоскости с центрами RFID-антенн,- RFID antennas are installed at the vertices of a regular polygon, the center of which is the point of the axis of rotation of the drill pipe, which lies in the same horizontal plane with the centers of the RFID antennas, - плоскости поверхностей RFID-антенн ориентированы на ось вращения бурильной трубы перпендикулярно горизонту,- RFID antenna surface planes are oriented to the drill pipe rotation axis perpendicular to the horizon, - расстояние от RFID-антенн до внешней поверхности бурильной трубы с RFID-меткой должно быть не менее тридцати сантиметров,- the distance from the RFID antennas to the outer surface of the drill pipe with the RFID tag must be at least thirty centimeters, - расстояние от RFID-антенн до внешней поверхности бурильной трубы с RFID-меткой должно быть не более одного метра,- the distance from RFID antennas to the outer surface of the drill pipe with RFID tag should be no more than one meter, - длина соединительных кабелей от RFID-антенн до стационарного RFID-сканера должна быть не более десяти метров,- the length of the connecting cables from the RFID antennas to the stationary RFID scanner must be no more than ten meters, - RFID-антенны располагаются под роторным столом буровой установки и крепятся к металлоконструкциям основания роторного стола,- RFID antennas are located under the rotary table of the drilling rig and are attached to the metal structures of the rotary table base, - стационарный RFID-сканер размещается в пространстве под роторным столом буровой установки,- a stationary RFID scanner is placed in the space under the rotary table of the drilling rig, - стационарный RFID-сканер размещается во взрывозащищенном ящике, установленном в пространстве под роторным столом буровой установки,- a stationary RFID scanner is placed in an explosion-proof box installed in the space under the rotary table of the drilling rig, - сетевой коммутатор и локальный сервер размещаются в кабине оператора бурения в пространстве над роторным столом буровой установки.- a network switch and a local server are located in the drilling operator's cabin in the space above the rotary table of the drilling rig.
RU2020143437A 2020-12-28 2020-12-28 Automated measuring system for reading the radio frequency identification rfid tag during drilling RU2769753C1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020143437A RU2769753C1 (en) 2020-12-28 2020-12-28 Automated measuring system for reading the radio frequency identification rfid tag during drilling
PCT/RU2021/000595 WO2022146187A1 (en) 2020-12-28 2021-12-27 Automated measuring system for reading an rfid tag during drilling
CN202180086690.5A CN116635865A (en) 2020-12-28 2021-12-27 Automatic measurement system for reading RFID tags during drilling

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020143437A RU2769753C1 (en) 2020-12-28 2020-12-28 Automated measuring system for reading the radio frequency identification rfid tag during drilling

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2769753C1 true RU2769753C1 (en) 2022-04-05

Family

ID=81075924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020143437A RU2769753C1 (en) 2020-12-28 2020-12-28 Automated measuring system for reading the radio frequency identification rfid tag during drilling

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN116635865A (en)
RU (1) RU2769753C1 (en)
WO (1) WO2022146187A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2812406C1 (en) * 2023-03-01 2024-01-30 Общество с ограниченной ответственностью "ЯЛОС-ЭНЕРГО" Complex of environmental parameters

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090055293A1 (en) * 2007-08-23 2009-02-26 Mueller Timothy J System for managing inventories comprising downhole tools used in the drilling, completion, and production of oil and gas wells
RU2399952C2 (en) * 2004-12-16 2010-09-20 Шлюмбергер Текнолоджи Бв Marking system and method
US20120075113A1 (en) * 2010-07-22 2012-03-29 Hm Energy Llc Method and apparatus for automatic down-hole asset monitoring
US20120212326A1 (en) * 2011-02-17 2012-08-23 National Oilwell Varco, L.P. System and method for tracking pipe activity on a rig
WO2012164258A1 (en) * 2011-06-02 2012-12-06 Tech 27 Systems Limited Improved antenna deployment

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2399952C2 (en) * 2004-12-16 2010-09-20 Шлюмбергер Текнолоджи Бв Marking system and method
US20090055293A1 (en) * 2007-08-23 2009-02-26 Mueller Timothy J System for managing inventories comprising downhole tools used in the drilling, completion, and production of oil and gas wells
US20120075113A1 (en) * 2010-07-22 2012-03-29 Hm Energy Llc Method and apparatus for automatic down-hole asset monitoring
US20120212326A1 (en) * 2011-02-17 2012-08-23 National Oilwell Varco, L.P. System and method for tracking pipe activity on a rig
WO2012164258A1 (en) * 2011-06-02 2012-12-06 Tech 27 Systems Limited Improved antenna deployment

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2812406C1 (en) * 2023-03-01 2024-01-30 Общество с ограниченной ответственностью "ЯЛОС-ЭНЕРГО" Complex of environmental parameters

Also Published As

Publication number Publication date
CN116635865A (en) 2023-08-22
WO2022146187A1 (en) 2022-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7014100B2 (en) Process and assembly for identifying and tracking assets
US10825008B2 (en) Serialization and database methods for tubulars and oilfield equipment
US3725777A (en) Method for determining distance and direction to a cased borehole using measurements made in an adjacent borehole
CN1293713C (en) Method and apparatus for determining position in pipe
US8618803B2 (en) Well location determination apparatus, methods, and systems
RU2394270C1 (en) Modular instrument unit for geo-control
US9140818B2 (en) Method and apparatus for determining position in a pipe
US20080068209A1 (en) Methods and Systems for Wellhole Logging Utilizing Radio Frequency Communication
RU2769753C1 (en) Automated measuring system for reading the radio frequency identification rfid tag during drilling
US10317565B2 (en) Induction logging borehole correction for water-based mud
GB2472929A (en) Inventory management for tubulars and oilfield equipment
US11035976B2 (en) Decoupling tensor components without matrix inversion
WO1999014524A2 (en) Identification system
WO2022146175A1 (en) Method for determining the depth and speed of a drill pipe and the length of time that the drill pipe is located in a well
RU2788411C2 (en) Method for determining location depth, passage speed and time of drill pipe in drill well by reading rfid tags during drilling
CN111046515A (en) Alert distance evaluation method for adjacent well collision prevention
RU2020143903A (en) METHOD FOR DETERMINING DEPTH OF LOCATION, SPEED OF PASSAGE AND TIME OF DRILL PIPE IN DRILL WELL BY READING RFID TAGS DURING DRILLING
Burns Geological structures from televiewer logs of GT-2, Fenton Hill, New Mexico: Part 2, Rectification
Lampinen Terminology report respect distance. The Use of the term respect distance in Posiva and SKB
WO2018063146A1 (en) Efficient location of cable behind a downhole tubular
Joutsen The use of geological data from pilot holes for predicting FPI (full perimeter intersection) fractures