基于SAW－RFID的石油钻具全程动态信息管理系统

《基于SAW－RFID的石油钻具全程动态信息管理系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、·l10·工业仪表与自动化装置2014年第6期基于SAW—RFID的石油钻具全程动态信息管理系统王欣(泰州职业技术学院，江苏泰州225300)摘要：通过分析SAW—RFID技术的应用优势，设计了石油钻具全程动态信息管理系统，提高了钻具管理的效率及准确性，可有效地为安全钻井、高效生产提供帮助。关键词：石油钻具；SAW—RFID；信息管理系统中图分类号：TP14文献标志码：B文章编号：1000—682(2014)06—0110—03Thewholedynamicinformationmanagementsy

2、stemofoildrillingtoolsbasedonSAW—RFIDWANGXin(TaizhouPolytechnicCollege，JiangsuTaizhou225300，China)Abstract：BasedontheanalysisofadvantagesofSAW—RFID，aninformationmanagementsystemofoildrillingtoolswaselaboratedtoimprovedmanagementeficiencyanddrillingaccura

3、cy．Itishelpfulfordrillingsecurityandeficientproduction．Keywords：oildrillingtools；SAW—RFID；informationmanagementsystem一种自动识别技术，RFID的基本原理是通过空间电0引言磁波的耦合或传播实现非接触式传递标识对象信石油钻井是一项投资巨大的基础工程，需耗用息，以达到自动识别被标识对象和获取其相关信息大量的石油钻具。因石油钻具的质量直接影响顺序的目的。一套完整的RFID系统由两部分组成：电连接

4、质量和钻井质量，为了加强质量管理，行业规定子标签(Tag)和RFID阅读器(Reader)，标签附着在每根石油钻具出厂必须在规定位置上设有相应标被识别的物体上，当带有电子标签的被识别物体进识，标识按要求记录相关信息内容，并以此作为追究入可识读范围时，阅读器以自动无接触的方式将约质量责任的依据。传统技术在石油钻具外壁规定位定的信息从电子标签中读取出来，从而完成自动识置上作钢印标识，尽管钢印标识所载信息内容可靠、别物品或者自动收集物品标识信息的功能。可信，人工易识别，但计算机无法自动采集相应信传统的Ic标签

5、在温度高于85℃后就不能可靠息，不能及时对所用的石油钻具作有效、准确、持久读取，而SAW—RFID技术以声表面波(SAW)器件地识别和管理，与现代石油钻井技术不相匹配。随为核心，不但能在高温环境中实现信息读取，而且克着石油钻井技术的进步，对石油钻具生产和管理提服了Ic芯片工作时要求直流电源的缺陷。系统组出了信息化要求。成如图l所示。SAW—RFID是一种不使用半导体元件的超高1SAW—RFID简介频段、纯无源射频识别技术。与基于IC技术的无源射频识别(RFID)是从20世纪90年代兴起的射频标签相比，S

6、AW—RFID技术具有以下独特的优势：1)具有较远的读取距离和较强的信号穿透力。2)可在恶劣的环境下工作。3)读取速度快，可识别收稿Et期：2014—04—25作者简介：王欣(1975)，男，讲师，主要从事机电一体化教学和高速运动的物体。研究工作。2014年第6期工业仪表与自动化装置电子标签基片图1SRFID系统组成面波器件所用的压电材料有石英(SiO)，铌酸锂2系统总体方案(LiNbO。)，钽酸锂(LiTaO)等J。由于钻杆生产线系统采用SAW—RFID无线射频识别技术，来中工作环境温度在250℃左右

7、，结合各种压电材料开发针对钻井现场及井下恶劣环境的钻具芯片植入在应用中的局限性，设计采用以蓝宝石为基底的氮和防护技术芯片，为每一根钻具建立一份独一无二化铝(A1N)薄膜作为SAW标签的压电基片。的“电子芯片标签”，实现钻具电子信息全生命周期表1AIN薄膜特性指标的动态管理，为钻具优化使用提供科学依据，降低因特性指标参数钻具超负荷使用引起的井下故障，有效提升油田钻能量间隙6．2eV具管理水平。在石油钻具全程动态信息管理系统的开发过程电阻率1013n·cm中，通过前期的调查研究并认真地剖析后，确定出5导热性

8、320W·Mk一1个关键技术点，如图2所示。SAW标签的金属电极包括叉指换能器和反射栅。高温环境对金属电极材料的3个主要的要求钴具全程动态信息管理系统为：导电率高，熔点高，在高温下有良好的抗氧化能力。铝的熔点是660℃，为高温下的应用提供了RFIDII移动IIRFID芯片【l钻具l1钻具数据库电子标签ll数据采集II植入及防护II跟踪评价lJ软件可能。SAW标签天线的设计主要考虑：天线类型、中图2系统开发关键技术心频率、工作带宽、回波损耗与