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Trailblazer 钻井公司采用独特的 RFID标签追踪石油钻杆

作者:RFID世界网贺琳编译 来源:RFID世界网 2008-05-27 16:52:20

摘要:据称, Merrick Systems应用于石油钻探的嵌入式 RFID标签比市场上同类标签产品更为耐用、坚固,可承受高温和低温。当处于旋流、压力、热气、磨蚀和油井里多种化学物质的环境下,标签对钻杆仍具有很强的粘附性。目前,这款标签已被用于Trailblazer 钻井公司。

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  据称, Merrick Systems应用于石油钻探的嵌入式 RFID标签比市场上同类标签产品更为耐用、坚固,可承受高温和低温。当处于旋流、压力、热气、磨蚀和油井里多种化学物质的环境下,标签对钻杆仍具有很强的粘附性。目前,这款标签已被用于Trailblazer 钻井公司。


Trailblazer 钻井公司采用独特的 RFID标签追踪石油钻杆

  虽然许多石油公司,石油钻探队和钻探设备提供商采用 RFID标签来追踪多个钻杆(这些钻杆互相连接形成一个用于钻井的垂直钻柱),但是由于钻孔过程会产生大量的热量,许多 RFID标签受到影响导致失效:标签松掉或被厚泥浆裹住无法读取。Merrick标签的尺寸相当于 25美分的硬币,嵌入的位置是钻杆和油管不太可能被破坏的地方。Merrick销售的标签采用 Victrex 聚醚醚酮聚合物进行封装,可承受极高的温度。

  聚醚醚酮聚合物比标签本身更加坚固,可承受化学物质和热量。这对石油行业来讲是一个应用优势,Victrex 石油和天然气区域业务主管Melanie Gast称。绝大多数塑料无法承受油井里常见化学物质和高温腐蚀。

  Merrick Systems最早是一家信息技术软件提供商,Merrick Systems总裁 Kemal Farid称。在2005年,当公司进入钻孔行业时就认识到采用 RFID技术的优势;Merrick Systems为钻具开发了一套软件系统和 RFID标签。RFID标签含有符合ISO 18000-2 标准的 125 kHz无源芯片。Merrick钻具产品主管 Ian Binmore称,125 kHz频率的读取距离较短,高金属环境的干扰较小,在钻孔的化学环境中能更好地读取标签。钻孔中经常会用到一些化学物质,如钻液、酸化处理、用于爆破岩石的聚合液,和钻孔壁的水泥等。在2007年同, Merrick开始提供一整套 RFID系统,包括HP IPAQ手持计算机,Ecom Instruments和其它工业提供商供应的 RFID阅读器。

  没有采用 RFID技术之前,石油探钻公司面临着几个问题。他们无法确切了解到钻头的位置,使用情况和使用时间。在钻孔过程中,用于架构钻机机组的钻杆储存在钻塔的支架上或管子场的支架上。为了找到正在架构中钻柱的正确组成部件, 工人经常需要爬上钻杆架上,利用卷尺测量钻杆。接着,工人在一张纸上写下规格,之后再手工将数据输入电脑。在某些情况下,他们可能还会在钻杆上喷漆识别数字,但这起到作用很有限。如果钻杆标记在支架上的朝向出错了,或被泥土盖住或受到了磨损,那么不完整标识起不任何作用。

  设备商将 Merrick标签嵌入环形贮藏器里,通过自己或第三方安装商安置在钻杆的边侧,Binmore解释。这些嵌入式RFID标签连同 Merrick软件可以让油田公司,钻探公司和钻具租借公司追踪设备的位置,通过电子记录每个设备的位置和所处环境的温度、化学成分、压力、深度和时间长度来了解设备的使用情况。这类追踪可帮助设备使用者避免事故,如灾难性的地下钻柱倒塌或断裂等。


嵌入环形贮藏器里的Merrick标签

  “钻探作业是非常昂贵,”Kemal Farid称,每架钻柱耗资 100万美元或更多。油井像螺旋拨塞器,他称,扭转和轮流会损坏或削弱钻杆。钻洞内的温最低达-320摄氏度,最高可达400度。每平方英寸的压力超过 20000磅。如果一个钻头破裂,整个钻柱都必须移走,非常耗时。


Merrick标签不仅能承受高温和周围的化学环境,在厚泥浆包裹的情况下还能被读取

  采用 Merrick系统后,钻孔工人采用计算机设计他们所需要的钻柱,钻柱包括各种尺寸钻杆和连结钻杆的结点,所有这些设备都贴上了电子标签。Merrick软件帮助工人定位他们将采用设备的独特 ID号。接着,通过手持阅读器来识别所需的管道和结点。每个钻杆都安装有有三个相同 ID号的标签。与那些钻杆相关数字,如它们的使用时间和地点,储存在一个当地服务器上,并在 Merrick或探测公司管理的服务器上托管。

  当标签被读取后,钻杆或节点与钻柱的其它部分相连。当钻柱开始钻探时,钻塔的感应系统追踪转矩、轴压力、井下压力和温度。这些数据储存在运行 Merrick 软件的服务器上。通过这些数据,钻探公司在重新使用钻杆之前可了解它们之前所处的环境。

  在今年年底,Farid称,Merrick将在钻台下安装固定阅读器;这样当钻杆被放入地下时再次读取 RFID标签。Farid还称,公司了解到钻探业还有兴趣将RFID标签应用于扭矩扳钳上,追踪螺栓所承受的转力矩大小,以防止事故的发生。

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