導讀:據(jù)稱, Merrick Systems應用于石油鉆探的嵌入式 RFID標簽比市場上同類標簽產(chǎn)品更為耐用、堅固,可承受高溫和低溫。當處于旋流、壓力、熱氣、磨蝕和油井里多種化學物質(zhì)的環(huán)境下,標簽對鉆桿仍具有很強的粘附性。目前,這款標簽已被用于Trailblazer 鉆井公司。
據(jù)稱, Merrick Systems應用于石油鉆探的嵌入式 RFID標簽比市場上同類標簽產(chǎn)品更為耐用、堅固,可承受高溫和低溫。當處于旋流、壓力、熱氣、磨蝕和油井里多種化學物質(zhì)的環(huán)境下,標簽對鉆桿仍具有很強的粘附性。目前,這款標簽已被用于Trailblazer 鉆井公司。
Trailblazer 鉆井公司采用獨特的 RFID標簽追蹤石油鉆桿
雖然許多石油公司,石油鉆探隊和鉆探設備提供商采用 RFID標簽來追蹤多個鉆桿(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標簽受到影響導致失效:標簽松掉或被厚泥漿裹住無法讀取。Merrick標簽的尺寸相當于 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銷售的標簽采用 Victrex 聚醚醚酮聚合物進行封裝,可承受極高的溫度。
聚醚醚酮聚合物比標簽本身更加堅固,可承受化學物質(zhì)和熱量。這對石油行業(yè)來講是一個應用優(yōu)勢,Victrex 石油和天然氣區(qū)域業(yè)務主管Melanie Gast稱。絕大多數(shù)塑料無法承受油井里常見化學物質(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,當公司進入鉆孔行業(yè)時就認識到采用 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標簽。RFID標簽含有符合ISO 18000-2 標準的 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,在鉆孔的化學環(huán)境中能更好地讀取標簽。鉆孔中經(jīng)常會用到一些化學物質(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,Ecom Instruments和其它工業(yè)提供商供應的 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)鉆機機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,那么不完整標識起不任何作用。
設備商將 Merrick標簽嵌入環(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備的位置,通過電子記錄每個設備的位置和所處環(huán)境的溫度、化學成分、壓力、深度和時間長度來了解設備的使用情況。這類追蹤可幫助設備使用者避免事故,如災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-320攝氏度,最高可達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標簽不僅能承受高溫和周圍的化學環(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設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,所有這些設備都貼上了電子標簽。Merrick軟件幫助工人定位他們將采用設備的獨特 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?shù)胤掌魃?,并?Merrick或探測公司管理的服務器上托管。
當標簽被讀取后,鉆桿或節(jié)點與鉆柱的其它部分相連。當鉆柱開始鉆探時,鉆塔的感應系統(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;這樣當鉆桿被放入地下時再次讀取 RFID標簽。Farid還稱,公司了解到鉆探業(yè)還有興趣將RFID標簽應用于扭矩扳鉗上,追蹤螺栓所承受的轉(zhuǎn)力矩大小,以防止事故的發(fā)生。