[發明專利]一種在鉆桿上安裝智能芯片的方法

在審

• 申請號: 202011079357.5
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112272511A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 劉文紅;申昭熙;張小佳;藺衛平;白小亮
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油天然氣集團公司管材研究所
• 主分類號: H05K13/04
• 分類號: H05K13/04;E21B17/00;C09J179/08;C09J161/16;C09J163/00;C09J11/04;C09J5/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

本發明屬于石油鉆井工程技術領域，具體公開了一種在鉆桿上安裝智能芯片的方法，包括以下步驟：S1、在鉆桿外螺紋接頭底面位置上開安裝孔；S2、把智能芯片粘貼在孔底；S3、向安裝孔內填充復合膠，同時對鉆桿接頭施加振動；S4、對填充好的復合膠進行固化。采用在鉆桿外螺紋接頭底面位置內鑲嵌的方法，即使在鉆桿外側與套管或者井壁發生摩擦磨損以及受到鉆井液流動沖刷作用時，也能保證智能芯片不會脫落，不影響鉆桿身份識別的作用。

技術領域

本發明屬于石油鉆井工程技術領域，涉及一種在鉆桿上安裝智能芯片的方法。

背景技術

石油鉆桿是石油天然氣鉆采工程中大量使用的關鍵石油裝備，其通過專用螺紋連接形成數千米的鉆柱，如何實現石油鉆桿的全生命周期管理是鉆桿數字化智能化的目標。做好鉆桿產品全生命周期資產的管理，可避免不必要的資產損失，如鉆桿錯誤使用、過度使用、混合庫存及維修不到位等，進而為降低成本和提高鉆桿的利用效率。目前在鉆桿的管理使用過程中，主要是依據管體上的噴漆編碼及庫存現場堆垛卡片等來進行身份識別。這種噴漆編碼在使用過程中很容易被涂抹、褪色或鉆井液沖刷包覆而難以識別或者不能識別。隨著智能芯片技術的發展，在石油鉆桿上也開始使用智能芯片作為鉆桿的身份記錄方法。現有的智能芯片安裝方法是把芯片封裝到一個圓柱體內，在圓柱體外滾壓螺紋，再與鉆桿上的螺孔連接。由于安裝位置選擇不當，這種連接方式在使用中容易發生松動掉落。因為鉆桿在鉆井作業過程中一直處于復雜載荷作用下的運動狀態，當井下鉆桿處于彎曲狀態時，每旋轉一圈，與之連接的智能芯片連接螺紋就承受一次拉伸-壓縮/拉伸循環，所以智能芯片的連接螺紋在井下一直承受循環載荷，導致螺紋連接逐漸松動。同時還有鉆井液流體的沖刷作用，鉆井液流動速度越大，對安裝部位的沖刷作用也越大。在拉伸-壓縮循環載荷和沖刷作用的共同作用下，螺紋連接處就會逐漸發生松動，直至脫落，對應于芯片的鉆桿信息就不能被讀取，從而影響鉆桿身份識別的作用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在鉆桿上安裝智能芯片的方法，解決了智能芯片脫落影響鉆桿身份識別的難題。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種在鉆桿上安裝智能芯片的方法，包括以下步驟：

S1、在鉆桿的外螺紋接頭底面位置上開安裝孔；

S2、把智能芯片粘貼在孔底；

S3、向安裝孔內填充復合膠，同時對鉆桿接頭施加振動；

S4、對填充好的復合膠進行固化。

進一步，步驟S1中，當智能芯片為長方體時，安裝孔的長度沿鉆桿軸向布置，安裝孔的長度尺寸至少比智能芯片的長度尺寸大3mm，安裝孔的寬度尺寸至少比智能芯片的寬度尺寸大3mm；

當智能芯片為圓形時，安裝孔的截面形狀為圓形，安裝孔的直徑至少比智能芯片的直徑大3mm。

進一步，步驟S2中，用雙面膠把智能芯片粘貼在孔底，雙面膠的厚度不小于安裝孔孔深的2％。

進一步，步驟S3中，復合膠由耐高溫膠結物、耐高溫增強纖維、硬質顆粒、溶劑和固化劑制備而成。

進一步，耐高溫膠結物采用聚酰亞胺、聚醚醚酮、環氧樹脂、磷酸鹽和硅酸鹽的一種或多種。

進一步，耐高溫增強纖維采用玻璃纖維、聚四氟乙烯纖維、陶瓷纖維或硼纖維。

進一步，硬質顆粒采用二氧化硅或陶瓷，硬質顆粒的粒徑不大于安裝孔孔深的三分之一，顆粒體積不小于復合膠總體積的75％。

進一步，復合膠中心高于安裝孔孔邊最低位置1±0.01mm。

進一步，把復合膠在150℃-160℃下烘烤30分鐘。

與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果：