導(dǎo)讀:據(jù)稱, Merrick Systems應(yīng)用于石油鉆探的嵌入式 RFID標(biāo)簽比市場上同類標(biāo)簽產(chǎn)品更為耐用、堅固,可承受高溫和低溫。當(dāng)處于旋流、壓力、熱氣、磨蝕和油井里多種化學(xué)物質(zhì)的環(huán)境下,標(biāo)簽對鉆桿仍具有很強(qiáng)的粘附性。目前,這款標(biāo)簽已被用于Trailblazer 鉆井公司。
據(jù)稱, Merrick Systems應(yīng)用于石油鉆探的嵌入式 RFID標(biāo)簽比市場上同類標(biāo)簽產(chǎn)品更為耐用、堅固,可承受高溫和低溫。當(dāng)處于旋流、壓力、熱氣、磨蝕和油井里多種化學(xué)物質(zhì)的環(huán)境下,標(biāo)簽對鉆桿仍具有很強(qiáng)的粘附性。目前,這款標(biāo)簽已被用于Trailblazer 鉆井公司。
Trailblazer 鉆井公司采用獨特的 RFID標(biāo)簽追蹤石油鉆桿
雖然許多石油公司,石油鉆探隊和鉆探設(shè)備提供商采用 RFID標(biāo)簽來追蹤多個鉆桿(這些鉆桿互相連接形成一個用于鉆井的垂直鉆柱),但是由于鉆孔過程會產(chǎn)生大量的熱量,許多 RFID標(biāo)簽受到影響導(dǎo)致失效:標(biāo)簽松掉或被厚泥漿裹住無法讀取。Merrick標(biāo)簽的尺寸相當(dāng)于 25美分的硬幣,嵌入的位置是鉆桿和油管不太可能被破壞的地方。Merrick銷售的標(biāo)簽采用 Victrex 聚醚醚酮聚合物進(jìn)行封裝,可承受極高的溫度。
聚醚醚酮聚合物比標(biāo)簽本身更加堅固,可承受化學(xué)物質(zhì)和熱量。這對石油行業(yè)來講是一個應(yīng)用優(yōu)勢,Victrex 石油和天然氣區(qū)域業(yè)務(wù)主管Melanie Gast稱。絕大多數(shù)塑料無法承受油井里常見化學(xué)物質(zhì)和高溫腐蝕。
Merrick Systems最早是一家信息技術(shù)軟件提供商,Merrick Systems總裁 Kemal Farid稱。在2005年,當(dāng)公司進(jìn)入鉆孔行業(yè)時就認(rèn)識到采用 RFID技術(shù)的優(yōu)勢;Merrick Systems為鉆具開發(fā)了一套軟件系統(tǒng)和 RFID標(biāo)簽。RFID標(biāo)簽含有符合ISO 18000-2 標(biāo)準(zhǔn)的 125 kHz無源芯片。Merrick鉆具產(chǎn)品主管 Ian Binmore稱,125 kHz頻率的讀取距離較短,高金屬環(huán)境的干擾較小,在鉆孔的化學(xué)環(huán)境中能更好地讀取標(biāo)簽。鉆孔中經(jīng)常會用到一些化學(xué)物質(zhì),如鉆液、酸化處理、用于爆破巖石的聚合液,和鉆孔壁的水泥等。在2007年同, Merrick開始提供一整套 RFID系統(tǒng),包括HP IPAQ手持計算機(jī),Ecom Instruments和其它工業(yè)提供商供應(yīng)的 RFID閱讀器。
沒有采用 RFID技術(shù)之前,石油探鉆公司面臨著幾個問題。他們無法確切了解到鉆頭的位置,使用情況和使用時間。在鉆孔過程中,用于架構(gòu)鉆機(jī)機(jī)組的鉆桿儲存在鉆塔的支架上或管子場的支架上。為了找到正在架構(gòu)中鉆柱的正確組成部件, 工人經(jīng)常需要爬上鉆桿架上,利用卷尺測量鉆桿。接著,工人在一張紙上寫下規(guī)格,之后再手工將數(shù)據(jù)輸入電腦。在某些情況下,他們可能還會在鉆桿上噴漆識別數(shù)字,但這起到作用很有限。如果鉆桿標(biāo)記在支架上的朝向出錯了,或被泥土蓋住或受到了磨損,那么不完整標(biāo)識起不任何作用。
設(shè)備商將 Merrick標(biāo)簽嵌入環(huán)形貯藏器里,通過自己或第三方安裝商安置在鉆桿的邊側(cè),Binmore解釋。這些嵌入式RFID標(biāo)簽連同 Merrick軟件可以讓油田公司,鉆探公司和鉆具租借公司追蹤設(shè)備的位置,通過電子記錄每個設(shè)備的位置和所處環(huán)境的溫度、化學(xué)成分、壓力、深度和時間長度來了解設(shè)備的使用情況。這類追蹤可幫助設(shè)備使用者避免事故,如災(zāi)難性的地下鉆柱倒塌或斷裂等。
嵌入環(huán)形貯藏器里的Merrick標(biāo)簽
“鉆探作業(yè)是非常昂貴,”Kemal Farid稱,每架鉆柱耗資 100萬美元或更多。油井像螺旋撥塞器,他稱,扭轉(zhuǎn)和輪流會損壞或削弱鉆桿。鉆洞內(nèi)的溫最低達(dá)-320攝氏度,最高可達(dá)400度。每平方英寸的壓力超過 20000磅。如果一個鉆頭破裂,整個鉆柱都必須移走,非常耗時。
Merrick標(biāo)簽不僅能承受高溫和周圍的化學(xué)環(huán)境,在厚泥漿包裹的情況下還能被讀取
采用 Merrick系統(tǒng)后,鉆孔工人采用計算機(jī)設(shè)計他們所需要的鉆柱,鉆柱包括各種尺寸鉆桿和連結(jié)鉆桿的結(jié)點,所有這些設(shè)備都貼上了電子標(biāo)簽。Merrick軟件幫助工人定位他們將采用設(shè)備的獨特 ID號。接著,通過手持閱讀器來識別所需的管道和結(jié)點。每個鉆桿都安裝有有三個相同 ID號的標(biāo)簽。與那些鉆桿相關(guān)數(shù)字,如它們的使用時間和地點,儲存在一個當(dāng)?shù)胤?wù)器上,并在 Merrick或探測公司管理的服務(wù)器上托管。
當(dāng)標(biāo)簽被讀取后,鉆桿或節(jié)點與鉆柱的其它部分相連。當(dāng)鉆柱開始鉆探時,鉆塔的感應(yīng)系統(tǒng)追蹤轉(zhuǎn)矩、軸壓力、井下壓力和溫度。這些數(shù)據(jù)儲存在運行 Merrick 軟件的服務(wù)器上。通過這些數(shù)據(jù),鉆探公司在重新使用鉆桿之前可了解它們之前所處的環(huán)境。
在今年年底,F(xiàn)arid稱,Merrick將在鉆臺下安裝固定閱讀器;這樣當(dāng)鉆桿被放入地下時再次讀取 RFID標(biāo)簽。Farid還稱,公司了解到鉆探業(yè)還有興趣將RFID標(biāo)簽應(yīng)用于扭矩扳鉗上,追蹤螺栓所承受的轉(zhuǎn)力矩大小,以防止事故的發(fā)生。