專利名稱：一種新型井下電子標(biāo)簽天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于石油化工領(lǐng)域，具體涉及一種新型井下電子標(biāo)簽天線。
背景技術(shù)：
石油鉆井底部閥門等對象的控制一直是石油鉆探中的一項(xiàng)技術(shù)難題。傳統(tǒng)的方法包括投擲金屬球、控制液壓壓力和脈沖等機(jī)械觸發(fā)方式，以及鋪設(shè)電纜以及聲納等來觸發(fā) PLC實(shí)現(xiàn)動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)對閥門對象的操控。由于油井一般很深，且管徑很小，直接機(jī)械觸發(fā)的方式很難實(shí)現(xiàn)。采用有線線纜方式，由于井內(nèi)的惡劣工作環(huán)境(溫度最高125度，最低十幾度；壓力60MPa ；腐蝕性飽和鹽水)，不僅長距離電纜傳輸成本很高，而且耐久性和工作的可靠性較難得到保證?？偠灾还苁遣捎蒙鲜瞿姆N方法，在高溫高壓腐蝕等惡劣環(huán)境下，都存在價(jià)格昂貴、易腐蝕、控制不靈活等缺點(diǎn)。為了克服這些缺點(diǎn)，完成對深達(dá)4Km的管狀水井內(nèi)多個(gè)PLC裝置的數(shù)據(jù)傳輸，即管狀水井內(nèi)部PLC的信號(hào)傳輸，可以采用RFID (Radio Frequency Identif ication，無線射頻識(shí)別)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)PLC裝置的觸發(fā)和信息傳遞，而天線是其重要組成部分。但是，現(xiàn)有的標(biāo)簽天線主要是用于地面應(yīng)用，不能夠承受高溫、高壓、腐蝕等井底惡劣的環(huán)境。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種新型井下電子標(biāo)簽天線，用于實(shí)現(xiàn)井下的雙向數(shù)據(jù)通訊，并可在125°C、60Mpa井底進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種新型井下電子標(biāo)簽天線，所述井下電子標(biāo)簽包括天線筒12和線圈13 ；天線筒 12為圓柱形空心管，線圈13繞在天線筒12的外圓柱面上。所述天線筒12是由高溫尼龍材料加工而成的。所述線圈13是由耐高溫漆包線制作而成的。一種裝有所述井下電子標(biāo)簽天線的井下電子標(biāo)簽，所述井下電子標(biāo)簽為RFID電子標(biāo)簽。所述井下電子標(biāo)簽包括偏配上接頭1、井下電子標(biāo)簽天線2、偏配上主體3、偏配下主體4、導(dǎo)向接頭5、電池6、讀寫器7、喚醒線圈8、壓力傳感器9、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10、水嘴11。偏配上接頭1的一端與上油管相連，另一端與偏配上主體3的一端相連，偏配上主體3的另一端與偏配下主體4的一端相連，偏配下主體4的另一端與下油管相連；井下電子標(biāo)簽天線2放置在偏配上主體3內(nèi)且與導(dǎo)向接頭5相連接；電池6、壓力傳感器9、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10和水嘴11組成一支調(diào)配儀器，安裝在偏配下主體4的偏心孔內(nèi)；讀寫器7和喚醒線圈8安裝在電池6和壓力傳感器9之間。所述井下電子標(biāo)簽采用玻璃管標(biāo)簽，并采用增強(qiáng)環(huán)氧樹脂作為其封裝材料。
3[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型可應(yīng)用在深達(dá) 4Km(125°C、60Mpa)管狀水井內(nèi)井下數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)中起到接收信號(hào)的作用，可以實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通訊，而現(xiàn)有的電子標(biāo)簽天線只適用于地面數(shù)據(jù)的傳輸和信號(hào)的接收。

圖1是裝有本實(shí)用新型的電子標(biāo)簽系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型電子標(biāo)簽天線的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述如圖2所示，井下電子標(biāo)簽天線包括天線筒12和線圈13 ；天線筒12是由高溫尼龍材料加工而成的圓柱形空心管，線圈13是由耐高溫漆包線制作而成的，其繞在天線筒12 的外圓柱面上。如圖1所示，一種裝有所述井下電子標(biāo)簽天線的井下電子標(biāo)簽，所述井下電子標(biāo)簽為RFID電子標(biāo)簽，其包括偏配上接頭1、井下電子標(biāo)簽天線2、偏配上主體3、偏配下主體 4、導(dǎo)向接頭5、電池6、讀寫器7、喚醒線圈8、壓力傳感器9、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10、水嘴11 ；偏配上接頭1的一端與上油管相連，另一端與偏配上主體3的一端相連，偏配上主體3的另一端與偏配下主體4的一端相連，偏配下主體4的另一端與下油管相連；電子標(biāo)簽天線2放置在偏配上主體3內(nèi)且與導(dǎo)向接頭5相連接；所述導(dǎo)向接頭5 安裝在偏配上主體3內(nèi)，起到投球時(shí)導(dǎo)向的作用，以利于投球時(shí)順利通過。電池6、壓力傳感器9、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10和水嘴11組成一支調(diào)配儀器，安裝在偏配下主體4的偏心孔內(nèi)；讀寫器7和喚醒線圈8安裝在電池6和壓力傳感器9之間。所述井下電子標(biāo)簽采用Φ 3. 5 X 13mm玻璃管標(biāo)簽，并采用增強(qiáng)環(huán)氧樹脂作為其封裝材料，直徑觀讓、長度IOOmm可調(diào)。電子標(biāo)簽天線的設(shè)計(jì)采用此標(biāo)簽作為信息載體。本實(shí)用新型天線的結(jié)構(gòu)簡單、可靠，可在井下125°C、60Mpa條件下穩(wěn)定工作。而現(xiàn)有的天線只能在地面工作。利用本實(shí)用新型進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的工作過程如下(1)正常工況下RFID讀寫器處于休眠狀態(tài)以節(jié)約電能；(2)判斷是否需要控制注水閥門，如果是，則轉(zhuǎn)入步驟(3)，如果否，則返回步驟 ⑵；(3)投放金屬球，觸發(fā)磁力開關(guān)裝置，進(jìn)而激活RFID讀寫器，此時(shí)RFID讀寫器處于正常工作狀態(tài)；(4)投放含控制數(shù)據(jù)的井下電子標(biāo)簽；(5)判斷RFID讀寫器是否檢測到有井下電子標(biāo)簽通過，如果檢測到井下電子標(biāo)簽，則轉(zhuǎn)入步驟(6)，如果沒有檢測到井下電子標(biāo)簽，則返回步驟(6) RFID讀寫器與井下電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)雙向的數(shù)據(jù)交換，校驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性，如果數(shù)據(jù)是有效的，則轉(zhuǎn)入步驟(7)，如果數(shù)據(jù)是無效的，則返回步驟(5)(7)根據(jù)指令實(shí)現(xiàn)與井下控制器的數(shù)據(jù)通訊，然后通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10實(shí)現(xiàn)規(guī)定的控
4制動(dòng)作，最后通過井下電子標(biāo)簽告知RFID讀寫器延時(shí)后進(jìn)入休眠狀態(tài)。采取向井內(nèi)投遞球狀物或棒狀物，當(dāng)物體在水中滑落經(jīng)過PLC時(shí)，觸發(fā)開關(guān)并傳遞必要信息。采用RFIDO^adio Frequency Identification，無線射頻識(shí)別)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)PLC裝置的觸發(fā)和信息傳遞?；镜腞FID系統(tǒng)主要包括電子標(biāo)簽(tga)和讀寫器 (reader)。RFID標(biāo)簽具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、 標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)可以加密、存儲(chǔ)信息更改自如等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速掃描，并同時(shí)掃描多個(gè)目標(biāo)，進(jìn)行穿透性和無屏障閱讀，抗污染和耐久性良好，完成雙向數(shù)據(jù)通信，并可反復(fù)使用。電子標(biāo)簽具有智能讀寫和加密通信的功能，它通過無線電波與讀寫器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。利用本實(shí)用新型的天線很好地實(shí)現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通訊，并可在125°C、60Mpa井底進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。上述技術(shù)方案只是本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言， 在本實(shí)用新型公開了應(yīng)用方法和原理的基礎(chǔ)上，很容易做出各種類型的改進(jìn)或變形，而不僅限于本實(shí)用新型上述具體實(shí)施方式
所描述的方法，因此前面描述的方式只是優(yōu)選的，而并不具有限制性的意義。
權(quán)利要求1.一種新型井下電子標(biāo)簽天線，其特征在于所述井下電子標(biāo)簽天線(2)包括天線筒 (12)和線圈(13)；所述天線筒(12)為圓柱形空心管，線圈(13)繞在天線筒(12)的外圓柱面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型井下電子標(biāo)簽天線，其特征在于所述天線筒(12)是由高溫尼龍材料加工而成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型井下電子標(biāo)簽天線，其特征在于所述線圈(13)是由耐高溫漆包線制作而成的。
4.一種裝有權(quán)利要求1所述的新型井下電子標(biāo)簽天線的井下電子標(biāo)簽，其特征在于 所述井下電子標(biāo)簽為RFID電子標(biāo)簽。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的井下電子標(biāo)簽，其特征在于所述井下電子標(biāo)簽包括偏配上接頭(1)、井下電子標(biāo)簽天線O)、偏配上主體(3)、偏配下主體0)、導(dǎo)向接頭(5)、電池 (6)、讀寫器(7)、喚醒線圈(8)、壓力傳感器(9)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)、水嘴(11)；偏配上接頭(1)的一端與上油管相連，另一端與偏配上主體C3)的一端相連，偏配上主體(3)的另一端與偏配下主體的一端相連，偏配下主體的另一端與下油管相連；井下電子標(biāo)簽天線( 放置在偏配上主體(3)內(nèi)且與導(dǎo)向接頭( 相連接；電池(6)、壓力傳感器(9)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)和水嘴(11)組成一支調(diào)配儀器，安裝在偏配下主體的偏心孔內(nèi)；讀寫器(7)和喚醒線圈⑶安裝在電池(6)和壓力傳感器(9)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的井下電子標(biāo)簽，其特征在于所述井下電子標(biāo)簽采用玻璃管標(biāo)簽，并采用增強(qiáng)環(huán)氧樹脂作為其封裝材料。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種新型井下電子標(biāo)簽天線，屬于領(lǐng)域。本實(shí)用新型的井下電子標(biāo)簽天線(2)包括天線筒(12)和線圈(13)；天線筒(12)是由高溫尼龍材料加工而成的圓柱形空心管，線圈(13)是由耐高溫漆包線制作而成的，其繞在天線筒(12)的外圓柱面上。本實(shí)用新型在井下數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)中起到接收信號(hào)的作用，可以實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通訊，并可在125℃、60Mpa井底進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
文檔編號(hào)H01Q1/22GK202150539SQ20112021636
公開日2012年2月22日 申請日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者別香平, 尤文超, 段雪梅, 趙忠健 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司江漢油田分公司采油工藝研究院