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美國Trailblazer鉆井公司引入嵌入式RFID標(biāo)簽跟蹤石油管道

2008
12-05

09:17:16

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來源:廣州星創(chuàng)自動化技術(shù)有限公司
    前不久,美國Trailblazer石油鉆井公司從Merrick系統(tǒng)公司引入了一套嵌入式RFID標(biāo)簽系統(tǒng)。據(jù)Merrick公司稱,此套標(biāo)簽無論是在高溫還是低溫的環(huán)境下,都比其他RFID標(biāo)簽結(jié)實(shí)。另外,在鉆桿暴露于旋轉(zhuǎn)、壓力、熱量、磨損及油井中各種化學(xué)品的侵襲時(shí),這種標(biāo)簽也依然會伏貼在上面,不會脫落。正因?yàn)橛腥绱藘?yōu)良的性能,所以很多公司都紛紛加以試點(diǎn)。 
  盡管現(xiàn)在許多石油公司、石油開采商和鉆井設(shè)備供應(yīng)商,都在使用RFID標(biāo)簽追蹤鉆井管道,不過大多數(shù)標(biāo)簽的質(zhì)量并沒有想的那么好。它們或者不能承受鉆井過程中產(chǎn)生的熱量,或者碰撞之后容易松脫或者覆蓋沉重的涂料泥后便不可讀。而Merrick公司提供的標(biāo)簽,包裹在Victrex聚醚醚酮聚合物中,能承受*的溫度,可以嵌入到鉆桿和油管中,不易受到損害。正如Victrex主管石油和天然氣的區(qū)域業(yè)務(wù)梅蘭妮加斯特所說,標(biāo)簽的耐用還是得益于聚醚醚酮聚合物。 
  時(shí)發(fā)現(xiàn)了應(yīng)用RFID技術(shù)給這一行業(yè)帶來的巨大利潤,于是就開發(fā)了一項(xiàng)鉆井設(shè)備軟件系統(tǒng)并研發(fā)了RFID標(biāo)簽,內(nèi)嵌符合ISO 18000-2標(biāo)準(zhǔn)的無源125 kHz芯片。此芯片可支持短距讀取,在高金屬環(huán)境下具有很高的抗干擾性,透過鉆井液、酸化處理劑、聚合流體和水泥等化學(xué)物質(zhì)依然可以讀取。Merrick于2007年開始提供完整的RFID系統(tǒng),其中包括裝有RFID讀寫器的惠普IPAQ掌上電腦。
  此套標(biāo)簽系統(tǒng)被采用之前,要想找到哪個(gè)路段的管道,就必須由人工使用膠帶進(jìn)行測量,然后在一張紙上記下管道規(guī)格,并將數(shù)據(jù)手動輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)。盡管有時(shí)他們也使用模具識別鉆桿號,但這種方法并不總奏效。
  標(biāo)簽系統(tǒng)應(yīng)用之后,設(shè)備業(yè)主就可以將Merrick標(biāo)簽嵌入鉆井管道,同時(shí)應(yīng)用Merrick軟件,zui后由油田業(yè)主、鉆井公司和鉆井設(shè)備租賃公司用來跟蹤設(shè)備位置,并將這一標(biāo)簽用于保存每件設(shè)備的電子記錄和記錄標(biāo)簽暴露在溫度、化學(xué)品、壓力和深度環(huán)境下的時(shí)間。
  Kemal Farid稱,鉆井作業(yè)的成本相當(dāng)昂貴,油井就像軟木螺絲釘,轉(zhuǎn)彎和扭曲都會造成管道破壞。管孔中的溫度變化幅度也非常大--從400華氏度到-320度。壓力可達(dá)每平方英寸兩萬磅。如果有一個(gè)鉆子破壞了,整個(gè)的鉆柱都必須拆除,這樣勢必會造成長達(dá)幾個(gè)小時(shí)的延誤。 
  通過應(yīng)用Merrick系統(tǒng),鉆探工可以使用電腦來設(shè)計(jì)他們需要的鉆柱。這些鉆柱包括各種尺寸的貼有標(biāo)簽的管道和連接管道的接頭。石油鉆井工可將管道用于特殊用途,如用于記錄管孔的角度或地質(zhì)信息。Merrick軟件可幫助鉆井工識別他們使用的管道的具體ID號。接著使用手持閱讀器,就可通過讀取標(biāo)簽的ID號以找出所需要的管道和接頭。每個(gè)管道上都有三個(gè)RFID標(biāo)簽,上面都是關(guān)于特定設(shè)備的ID號。和管道相關(guān)的數(shù)據(jù),都會存儲在本地服務(wù)器上,并可以備份到Merrick或鉆井公司的服務(wù)器上。
  標(biāo)簽讀取之后,管道或接頭會與其他部分連接在一塊,然后一起鉆入地面。在鉆井設(shè)備運(yùn)作之后,鉆機(jī)的傳感器系統(tǒng)就會跟蹤軸向、井下壓力和溫度等并形成數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)接著就會存儲在服務(wù)器上,并通過Merrick軟件同特定設(shè)備相連。
Farid稱,到年底Merrick將在鉆井層安裝固定讀寫器。另外,一些鉆井行業(yè)也積極將RFID標(biāo)簽用于扳手,以便追蹤扭矩狀況,防止意外發(fā)生。
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