本實用新型涉及油氣鉆桿修復控制領(lǐng)域，具體地涉及一種油氣鉆采管桿追蹤系統(tǒng)及其配套使用的油氣鉆采管桿。

背景技術(shù)：

對已服役一段時間的油管、鉆桿等管桿類零部件從井中提出，進行檢測、修復，對其重復再利用是提高使用效率的有效方式。修復工藝涉及到篩選、加工、處理、檢測等工作，且每根管桿的情況不同，所做的工作也不相同，在使用時也應加以區(qū)分，有必要建立起對應的檔案，但每根在外觀上非常相似，難以區(qū)分，采用表面標記是一個比較通用的方式，標記在運輸?shù)拳h(huán)節(jié)中容易碰掉，且每根需要人工辨識，工作量巨大，效率低，也易辨識錯。采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)改造生產(chǎn)線是有效的解決手段。物聯(lián)網(wǎng)是指通過射頻識別、感應器、條碼等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。通過物聯(lián)網(wǎng)，使相關(guān)物品都與網(wǎng)絡(luò)連接在一起，實現(xiàn)物品的自動識別和信息的互聯(lián)共享。論文《物聯(lián)網(wǎng)在石油石化行業(yè)的應用初探》（石油規(guī)劃設(shè)計，2011，22（6）：1～4，27）對物聯(lián)網(wǎng)在鉆井與油田生產(chǎn)、煉油化工生產(chǎn)、油品存儲與銷售的應用做了介紹，但對管桿類零件的修復沒有提出解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種油氣鉆采管桿追蹤系統(tǒng)統(tǒng)及其配套使用的油氣鉆采管桿，能夠?qū)崿F(xiàn)在修復作業(yè)過程中的跟蹤。

本實用新型的技術(shù)方案是：一種鉆采管桿追蹤系統(tǒng)，其特征在于：在工藝設(shè)備前設(shè)置電子標簽讀寫裝置，所述電子標簽讀寫裝置、工藝設(shè)備與服務(wù)器進行數(shù)據(jù)連接，所述服務(wù)器設(shè)置有數(shù)據(jù)庫；在鉆采管桿上安裝電子標簽，通過對進入該電子標簽讀寫裝置內(nèi)的鉆采管桿進行電子標簽身份信息的讀取，從而采集鉆采管桿目前所處的位置并將此位置實時保存到服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中，服務(wù)器將該鉆采管桿身份信息通過公用網(wǎng)絡(luò)或局域網(wǎng)傳送給相應的工藝設(shè)備，該工藝設(shè)備在完成對該鉆采管桿的操作后，將相應的操作信息連同其身份信息，一同傳送給服務(wù)器并存儲在服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中。

安裝在鉆采管桿的電子標簽記錄有鉆采管桿的身份信息，工藝設(shè)備對管桿的處理情況在數(shù)據(jù)庫中與身份信息一一對應，存儲，這些數(shù)據(jù)可以拷貝或通過網(wǎng)絡(luò)共享，通過服務(wù)器數(shù)據(jù)管理軟件可以查詢數(shù)據(jù)庫內(nèi)所有鉆采管桿的位置及其他信息，并用于統(tǒng)計分析修復廠的生產(chǎn)信息；使用時，通過電子標簽讀寫裝置讀取鉆采管桿的身份信息，便可以在拷貝或共享的數(shù)據(jù)庫中得到工藝設(shè)備對管桿的處理情況。所述工藝設(shè)備指的是修復現(xiàn)場的檢測、清洗、校直、探傷、車扣、試壓、通徑等對管桿進行處理的設(shè)備。

作為本實用新型中電子標簽讀寫裝置的一種較佳實施方式，其特征在于：多個信號收發(fā)器環(huán)繞布置在安裝有電子標簽鉆采管桿周圍，所述信號收發(fā)器與讀寫器連接。在鉆采管桿生產(chǎn)和維修時，通過傳送架傳輸，電子標簽的朝向位置是不確定的，信號收發(fā)器環(huán)繞設(shè)置，可以保證任何方向都能接收到電子標簽的信號，不會造成漏讀漏寫。

作為電子標簽讀寫裝置的較佳實施例：所述信號收發(fā)器的數(shù)量為3個或3個以上，環(huán)繞均布在安裝有電子標簽鉆采管桿周圍。可以保證信號收發(fā)器的信號范圍覆蓋電子標簽，順利完成讀寫任務(wù)。

本實用新型還提供一種與前述電子標簽讀寫裝置的較佳實施例配套使用的油氣鉆采管桿,其特征在于：在油氣鉆采管桿外表面設(shè)置安裝孔，孔中安裝電子標簽，所述電子標簽底面與孔底接觸，周邊和外表面由絕緣壓套扣緊，所述電子標簽低于鉆采管桿表面不超過0.5mm,所述絕緣壓套周邊由金屬壓環(huán)壓緊并固定在安裝孔中，所述金屬壓環(huán)與安裝孔的固定方式是冷焊。

電子標簽安裝在安裝孔中，低于鉆采管桿表面，可以保證在運輸、下井、夾鉗夾持時，不會被其他異物觸碰而導致脫落或損傷；電子標簽周邊和外表面由絕緣壓套扣緊，絕緣壓套會保護電子標簽不至于被碰傷；電子標簽底面與孔底接觸，金屬材料的鉆采管桿能夠?qū)ζ湫盘柶鸬椒糯笞饔茫欢娮訕撕灥闹苓吪c安裝孔壁隔開，壓套采用絕緣材料，可以防止金屬材料的鉆采管桿對其信號產(chǎn)生屏蔽作用；而電子標簽低于鉆采管桿表面不超過0.5mm，在保證電子標簽安全的同時，也保證了電子標簽的信號能夠最大程度的發(fā)出。焊接方式是耐酸堿、永久性的連接方式，可以避免在井下酸堿、高振動環(huán)境下的失效和脫落現(xiàn)象產(chǎn)生，從而保證在電子標簽可以在鉆采管桿全生命周期中均可以牢固的附著在鉆采管桿上。采用冷焊方式，焊區(qū)瞬間產(chǎn)生金屬熔融，而周圍的升溫幾乎停留在室溫，可以對絕緣壓套和電子標簽進行最好的防護。所述安裝孔設(shè)置在鉆采管桿外表面。讀寫時，只需要使讀寫器靠近電子標簽便可，操作方便。

電子標簽射頻讀取技術(shù)在鉆采管桿上應用目前還處于初級階段，有眾多正在服役的鉆采管桿還沒有安裝電子標簽，為了便于電子標簽的安裝，可以采用以下方式：所述安裝孔設(shè)置在接箍上。安裝孔設(shè)置在接箍上，電子標簽安裝在安裝孔中，只需要將原有鉆采管桿上的接箍旋下，將安裝有電子標簽的新接箍擰上便可，更換方便，便于設(shè)置。

附圖說明

圖1是油氣鉆采管桿追蹤系統(tǒng)在單體設(shè)備上應用的一種實施例的原理圖。

圖2是圖1中電子標簽讀寫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2中的電子標簽讀寫裝置配套使用的油管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是圖3中的油管的局部放大圖。

圖5是油氣鉆采管桿追蹤系統(tǒng)應用于油管修復現(xiàn)場的一種實施例的布置圖。

圖6是油氣鉆采管桿追蹤系統(tǒng)應用于油管修復現(xiàn)場的另外一種實施例的示意圖。

具體實施方式

實施方式一

結(jié)合附圖1說明油氣鉆采管桿追蹤系統(tǒng)在單體設(shè)備上應用的一種實施方式；如圖1所示：在工藝設(shè)備1前設(shè)置電子標簽讀寫裝置2，所述電子標簽讀寫裝置2、工藝設(shè)備1與服務(wù)器3進行數(shù)據(jù)連接，所述服務(wù)器3設(shè)置有數(shù)據(jù)庫31；在鉆采管桿上安裝電子標簽，通過對進入該電子標簽讀寫裝置2內(nèi)的鉆采管桿進行電子標簽身份信息的讀取，從而采集鉆采管桿目前所處的位置并將此位置實時保存到服務(wù)器3的數(shù)據(jù)庫31中，服務(wù)器3將該鉆采管桿身份信息通過公用網(wǎng)絡(luò)或局域網(wǎng)傳送給相應的工藝設(shè)備1，該工藝設(shè)備1在完成對該鉆采管桿的操作后，將相應的操作信息連同其身份信息，一同傳送給服務(wù)器并存儲在服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中。

工作時，鉆采管桿首先進入電子標簽讀寫裝置2，然后進入工藝設(shè)備1，完成本道工序后進入下一道工序。安裝在鉆采管桿的電子標簽記錄有鉆采管桿的身份信息，工藝設(shè)備對管桿的處理情況在數(shù)據(jù)庫中與身份信息一一對應，存儲，這些數(shù)據(jù)可以拷貝或通過網(wǎng)絡(luò)共享，通過服務(wù)器數(shù)據(jù)管理軟件可以查詢數(shù)據(jù)庫內(nèi)所有鉆采管桿的位置及其他信息，并用于統(tǒng)計分析修復廠的生產(chǎn)信息；使用時，通過電子標簽讀寫裝置讀取鉆采管桿的身份信息，便可以在拷貝或共享的數(shù)據(jù)庫中得到工藝設(shè)備對管桿的處理情況。實際使用中，所述工藝設(shè)備可以是修復現(xiàn)場的檢測、清洗、校直、探傷、車扣、試壓、通徑等對管桿進行處理的設(shè)備。

實施方式二

結(jié)合附圖2說明電子標簽讀寫裝置的一種實施方式。

如圖2所示：3個信號收發(fā)器22安裝在箱體21中，3個信號收發(fā)器22環(huán)繞鉆采管桿布置，3個信號收發(fā)器23的的信號收發(fā)面均面向鉆采管桿，讀寫器25安裝在安裝箱24里，安裝箱24安裝在箱體21上，信號收發(fā)器22的數(shù)據(jù)傳輸線與讀寫器25連接。

管桿外表面安裝電子標簽，管桿通過3個信號收發(fā)器22信號收發(fā)范圍覆蓋的區(qū)域時，信號收發(fā)器22與電子標簽進行數(shù)據(jù)讀寫。圓形的管桿無論旋轉(zhuǎn)到什么角度，3個信號收發(fā)器22的讀寫范圍均能覆蓋電子標簽，從而保證了數(shù)據(jù)的有效傳輸。

實施方式三

結(jié)合附圖3、圖4說明油氣鉆采管桿電子標簽固定裝置的一種實施方式；如圖3所示，設(shè)置了電子標簽52的接箍51安裝在油管上。可以在電子標簽52中存儲油管5的生產(chǎn)、使用、維修等數(shù)據(jù)，相當于給油管5增加唯一的身份標識。

接箍51可以在油管制造時安裝上，相當于在油管5制造時的出生證明。接箍51也可以在油管5維修時安裝上，相當于給處于黑戶狀態(tài)下的油管5重新上戶口。

接箍是連接鉆采管桿的普遍方式，以上方式不僅可以應用于油管5，也可以在：鉆桿、抽油泵、封隔器等采油工具上使用。

如圖4所示，電子標簽固定裝置設(shè)置在接箍51端部，在接箍51外表面端部鉆安裝孔，電子標簽52安裝在孔中，所述電子標簽52底面與孔底接觸，周邊和外表面由絕緣壓套53扣緊，電子標簽52的上表面低于接箍51外表面，離外表面的距離e≤0.5mm，絕緣壓套53周邊由金屬壓環(huán)54壓緊并固定在安裝孔中，所述金屬壓環(huán)54與安裝孔的固定方式是冷焊，絕緣壓套53的材質(zhì)是聚醚醚酮。既能夠?qū)﹄娮訕撕炦M行保護，也能夠適應井下高溫高壓環(huán)境。

電子標簽52周邊和外表面由絕緣壓套扣緊，絕緣壓套53會保護電子標簽不至于被碰傷；電子標簽52安裝在安裝孔中，低于接箍51表面，可以保證在運輸、下井、夾鉗夾持時，不會被其他異物觸碰而導致脫落或損傷；電子標簽52底面與孔底接觸，金屬材料的接箍51能夠?qū)ζ湫盘柶鸬椒糯笞饔茫欢娮訕撕?2的周邊離安裝孔壁隔開，壓套53采用絕緣材料，可以防止金屬材料的接箍壁對其信號產(chǎn)生屏蔽；而電子標簽52低于工具表面不超過0.5mm，在保證電子標簽52安全的同時，也保證了電子標簽52的信號能夠最大程度的發(fā)出。

采用冷焊方式，焊區(qū)瞬間產(chǎn)生金屬熔融，而周圍的升溫幾乎停留在室溫，可以對絕緣壓套53和電子標簽52進行最好的防護。焊接方式是耐酸堿、永久性的連接方式，可以避免在井下酸堿、高振動環(huán)境下的失效和脫落現(xiàn)象產(chǎn)生，從而保證在電子標簽可以在鉆采管桿全生命周期中均可以牢固的附著在工具上。

實施方式四

結(jié)合附圖5描述油管5進行修復時的一種油管追蹤方式。

如圖5所示，需要清洗的油管5從送料架4上被移送到第一滾輪組6上，由第一滾輪組6送入清洗區(qū)7進行清洗，清洗完畢后，油管5被送入第二滾輪組8上，第二滾輪組8中間設(shè)置有第一電子標簽讀寫裝置2-1，通過電第一子標簽讀寫裝置2-1可以記錄油管5進料數(shù)；

油管5離開第二滾輪組8后，進入第一移料架9，由第一移料架9送入第三滾輪組10，第三滾輪組10將油管5送入修復區(qū)11。修復完成的油管5送入第二移料架12，在第二移料架12上進入通徑區(qū)13，通過通徑檢測合格的油管5送入第四滾輪組14，第四滾輪組14中間設(shè)置有第二電子標簽讀寫裝置2-2，通過第二電子標簽讀寫裝置2-2可以記錄修復合格的油管數(shù)；

第一電子標簽讀寫裝置2-1、第二電子標簽讀寫裝置2-2與服務(wù)器3進行數(shù)據(jù)互換，對油管進料數(shù)、修復合格的油管數(shù)、進料日期、修復完成日期、責任人、責任班組等數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計。

油管5裝車前，使用手持式電子標簽讀寫器17對電子標簽進行數(shù)據(jù)讀寫?？梢宰粉欀谱鲉挝弧⒊鰪S日期、時間、材料勞務(wù)、規(guī)格型號、數(shù)量、安裝油井及責任人等。

所生成的報表如表1、表2、表3所示。

表1

表2

表3

實施方式五

結(jié)合附圖6描述油管進行修復時的另外一種追蹤方式。

如圖6所示，對進入現(xiàn)場的油管經(jīng)過挑選、清洗后，在其管體上安裝電子標簽；如果管體直線度合格，直接進入探傷環(huán)節(jié)，如管體直線度不達標，則需要矯直后再進入探傷環(huán)節(jié)；探傷不合格的管直接報廢，合格的管進行初檢，以對油管分級；分級后的管如絲扣無損傷，可直接進入試壓環(huán)節(jié)，否則需要重新車扣后試壓；試壓如檢測出管強度不合格直接報廢，如果檢測出絲扣密封性能有缺陷，則返回車扣環(huán)節(jié)修復后進行試壓；試壓合格的管進入通徑環(huán)節(jié)，通徑檢測不合格的管報廢，合格的管進入成品排放；在矯直、探傷、初檢、車扣、試壓、通徑、報廢、成品排放前油管經(jīng)過的路線上安裝電子標簽讀寫裝置2。

電子標簽讀寫裝置2、矯直、探傷、初檢、車扣、試壓、通徑的工藝設(shè)備與服務(wù)器傳遞數(shù)據(jù)的方式是無線傳輸方式。修復場所環(huán)境惡劣，覆蓋范圍大，采用無線傳輸?shù)姆绞娇梢员苊獠季€的麻煩。

在每個環(huán)節(jié)之前安裝的電子標簽讀寫裝置2通過電子標簽識別進入的管，傳輸?shù)椒?wù)器上，服務(wù)器綜合多個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，存儲到數(shù)據(jù)庫中，形成綜合各個工藝環(huán)節(jié)的油管檔案。