[發(fā)明專利]鉆桿長度自動識別系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010000266.8
• 申請日: 2010-01-07
• 公開（公告）號: CN102121352A
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發(fā)明（設計）人: 王海僑
• 申請（專利權）人: 王海僑
• 主分類號: E21B17/00
• 分類號: E21B17/00;G06K19/07
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種鉆井過程中鉆桿長度同步自動識別的方法和體系，特別是，在更換鉆桿時需要對鉆具總長度進行人工校正的情況下。

本發(fā)明適用于鉆井過程中對鉆具總長度和鉆井軌跡的精度要求較高、每加一根鉆桿或卸一根鉆桿(尤其是前者)都需要對本鉆桿長度和當前鉆具總長度進行校正的鉆井工程。本系統(tǒng)可作為鉆井控制系統(tǒng)的一個輔助部分，可代替人工校正鉆桿長度的工作，從而在該節(jié)點上實現(xiàn)流程自動化，提高工作效率、減少工作量并可避免人工作業(yè)過程中的失誤。

本發(fā)明涉及但不限于，通過在鉆桿上加裝感應式IC芯片并建立鉆桿信息數(shù)據(jù)庫的方法來實現(xiàn)對每根鉆桿的長度等信息的自動識別。

背景技術

在鉆井過程中，由于每根鉆桿的長度都存在或可能存在一定差別，而鉆井工程對鉆具總長度的精確度要求非常高，因此長期以來對這一問題的解決辦法是，鉆井之前先按順序擺放好鉆桿，人工丈量出每根鉆桿的長度，作出一個鉆桿長度數(shù)據(jù)表，并計算出該順序下每根鉆桿對應的鉆具累計長度，鉆井時按照順序依次接鉆桿，當需要增加或卸下鉆桿時，鉆臺工作人員通過對講機等通訊設備告知控制室工作人員需要校正，后者按照當前鉆桿的順序找到鉆桿的長度和對應的鉆具累計長度，在鉆井控制系統(tǒng)中進行人工校正，完成后再通知鉆臺工作人員繼續(xù)進行下一步操作。

當前人工輸入鉆桿長度方法的缺陷是：每次鉆井工作開始前都需要對鉆桿進行排序、丈量、建立數(shù)據(jù)表；由于人工校正需要人工計算和輸入，可能存在人為失誤；過程繁瑣、效率較低；大量鉆桿必須按照順序擺放，一旦順序錯誤，則會引起鉆桿序號和長度不對應的問題，導致輸入的鉆具總長度錯誤；鉆井工作必須暫停來等待人工校正。

現(xiàn)在已經(jīng)有利用超聲波來測量鉆桿長度的裝置，測量精度較高，但是該方法需要特定的環(huán)境和輔助設備，實現(xiàn)過程較為復雜，對鉆桿的狀態(tài)和測試環(huán)境均有特定要求，主要用于新鉆桿出廠前的長度確認，不適合鉆井施工現(xiàn)場作業(yè)過程中的同步應用。

當前感應式IC芯片及其讀取裝置的小型化和相關的軟硬件技術已經(jīng)非常成熟并有廣泛的應用(如公交卡、門禁卡等)，因此在鉆桿上加裝小型IC芯片不會改變整個鉆桿的外形和結構，而小型化的讀取裝置可以方便的加裝在鉆機的一些特定位置上。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種自動識別鉆桿長度的方法和系統(tǒng)，使鉆井過程中鉆具每增加或卸下一根鉆桿時，在不需要人為參與的情況下，系統(tǒng)自動識別出該鉆桿的長度從而取代人工輸入，實現(xiàn)流程自動化，提高工作效率和準確度。

本發(fā)明的進一步目的是，在鉆桿上加裝了含序列號的芯片之后，本專業(yè)的工程技術人員或工程管理人員可以利用本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫擴充每根鉆桿序列號所對應的信息，包括工程和管理所需要的信息，如每根鉆桿的材料、廠家、使用歷史等，以此來實現(xiàn)對上述信息的自動識別和管理、應用。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有明顯的優(yōu)點和技術效果。

根據(jù)本發(fā)明，鉆井過程中每增加或減少一根鉆桿時所需要人工進行的鉆桿長度確認和鉆具總長度校正工作可以完全實現(xiàn)自動化，不僅提高了作業(yè)效率，也可以避免可能出現(xiàn)的人為失誤。

根據(jù)本發(fā)明，每一根鉆桿上安裝含有唯一序列號的芯片，芯片本身只含有序列號信息，但是在數(shù)據(jù)庫中每個序列號對應的信息可以隨時擴充而不僅僅是鉆桿長度。因此，該方法和體系還可以用于鉆桿設備的其他技術信息或管理信息的自動識別。

附圖說明

圖1：芯片的安裝位置示意圖(左圖：正視圖；右圖：俯視圖)

圖2：鉆桿卡瓦上安裝芯片感應裝置示意圖(上圖：正視圖；左下圖：活動扣關閉狀態(tài)俯視圖；右下圖：活動扣打開狀態(tài)俯視圖)

圖3：鉆機頂驅(qū)安裝芯片感應裝置示意圖(左圖：讀取IC芯片時的狀態(tài)正視圖；右圖：不讀取IC芯片時的狀態(tài)正視圖)

圖4：鉆桿長度數(shù)據(jù)庫示意圖

1：含有唯一序列號的感應式IC芯片；2：將芯片固定在鉆桿上的保護箍；3：鉆桿固定卡口；4：鉆桿頭螺口；5：鉆桿母頭；6：鉆桿母頭外表面；7：鉆桿；8：鉆桿內(nèi)孔；9：鉆桿卡瓦活動扣；10：鉆桿卡瓦活動扣轉(zhuǎn)軸；11：鉆桿卡瓦內(nèi)表面；12：固定的IC感應芯片讀取裝置；13：鉆桿卡瓦固定座；14：鉆桿卡瓦活動扣保險銷孔；15：鉆桿卡瓦活動扣保險銷；16：頂驅(qū)驅(qū)動頭；17：頂驅(qū)鉆桿接頭；18：活動式IC感應芯片讀取裝置；19：活動臂；20：活動臂轉(zhuǎn)軸；21：固定臂；22：鉆桿序列號數(shù)據(jù)列；23：鉆桿長度數(shù)據(jù)列；24：鉆桿其他信息數(shù)據(jù)列。

具體實施方式

本方法和體系在具體實施中包括三個步驟：