一种石油钻采用井下易水解无线射频识别标签的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种石油钻采用井下易水解无线射频识别标签及制备方法，标签包括壳体和无线射频标签本体；所述壳体呈水滴状，并由易降解材料制成，包括相互对接的上壳体和下壳体，所述无线射频标签本体固设在所述上壳体和下壳体之间，该标签通过模具真空凝固的方法制备，使得无线射频识别标签在井下运动时能够控制自身运动方向，并且无线射频识别标签达到信息传递目的后包裹材料快速降解，防止井下智能设备出液口阻塞而发生井下事故复杂。
【专利说明】
一种石油钻采用井下易水解无线射频识别标签
技术领域
[0001]本实用新型属于无线信息传输技术领域，尤其是涉及一种石油钻采用井下易水解无线射频识别标签及制备方法。
【背景技术】
[0002]无线射频识别是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。其非接触式的自动识别技术的优势被越来越多的应用于石油钻采行业。
[0003]现有资料显示，多公司已经将无线射频识别技术应用到井下智能设备。在使用时，先将无线射频识别标签中植入唯一的信息代码。工作时将携带不同命令信息代码的无线射频识别标签投入井中，这些无线射频识别标签经过井下智能设备时，井下智能设备控制系统被唤醒，无线射频识别标签发射携带的命令信息，被井下智能设备通讯模块内的天线捕获，并通过电信号传输给智能控制模块，从而解读该信息，并按照该信息内容通过控制井下动力执行机构，使执行机构完成诸如滑套的打开、关闭等动作。由于油管及井下智能设备内通径一致，管串中可串联多个井下智能设备，所以可以达到压裂、注水、采油等段数不受限制的施工目的。
[0004]在无线射频识别标签入井之前通常需要先将其封装在某种具有一定强度的壳体中。但是，该壳体的长度较长，体积较大，在壳体运动的过程中，容易产生晃动、旋转等，无法控制标签方向。无线射频识别标签通过天线时的姿态影响信号传递的成败，无线射频识别标签与天线轴线的夹角越小，信号传递的成功率越高；当无线射频识别标签与天线轴线垂直或近似垂直时，无线射频识别标签的信号无法被天线捕获。重要的是，现在的无线射频标签仍然不能被金属材料完全包裹，金属材料对于信号的传输影响特别大，或至信号无法传递至信号接受装置，并且机械强度较大的包裹材料在下入井底后还容易阻塞井下智能设备，造成事故复杂。
[0005]因此，现在本领域技术人员需要解决的技术问题主要包括以下几个方面:
[0006]1、无线射频识别标签信号传递顺畅，不能被金属材料完全包裹，产生信号屏蔽。
[0007]2、无线射频识别标签在运动时姿态不稳定、出现无线射频识别标签通过天线时，其与天线轴线垂直或近似垂直，进而影响通信结果。
[0008]3、无线射频识别标签包裹材料阻塞井下智能设备循环通道。
[0009]4、标签机械强度差，不能承受冲击，不耐温耐压。
【发明内容】
[0010]有鉴于此，本实用新型旨在提出一种石油钻采用井下易水解无线射频识别标签及制备方法，使得无线射频识别标签在井下运动时能够控制自身运动方向，并且无线射频识别标签达到信息传递目的后包裹材料快速降解，防止井下智能设备出液口阻塞而发生复杂井下事故。[0011 ]为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0012]—种石油钻采用井下易水解无线射频识别标签，包括壳体和无线射频标签本体；
[0013]所述壳体由易降解材料制成，包括相互对接的上壳体和下壳体，所述无线射频标签本体固设在所述上壳体和下壳体之间。
[0014]进一步的，所述壳体呈水滴状；
[0015]所述上壳体下端面的中心开设有一向下开口的标签安放上槽；
[0016]所述下壳体的上端面与所述上壳体的下端面相互对接且直径相同，该下壳体的上端面的中心开设有一开口向上并与所述标签安放上槽相对的标签安放下槽；
[0017]所述无线射频标签本体放置在所述标签安放上槽和标签安放下槽对接构成的标签安装槽中。
[0018]进一步的，所述下壳体的上端面和上壳体的下端面上分别设有相互配合的矩形齿状结构。
[0019]进一步的，所述下壳体沿该壳体中心轴线方向上的最大高度小于所述上壳体沿该壳体中心轴线方向上的最大高度。
[0020]进一步的，所述下壳体中固设有至少一个增重件，所述壳体的重心在该壳体中心轴线上靠近壳体下端的部位。
[0021]进一步的，所述增重件为高密度型砂。
[0022]进一步的，所述高密度型砂有多粒，均匀分布在下壳体中。
[0023]进一步的，所述易降解材料为易水解聚酯。
[0024]相对于现有技术，本实用新型所述的石油钻采用井下易水解无线射频识别标签具有以下优势:
[0025](I)本实用新型所述的石油钻采用井下易水解无线射频识别标签，采用易降解材料一易水解聚酯，使得壳体在工作完成后快速水解，防止了无线射频标签包裹材料阻塞井下智能控制阀循环通道而产生的复杂事故。
[0026](2)本实用新型所述的石油钻采用井下易水解无线射频识别标签，整体形状设计为水滴结构，有利于标签控制运行轨迹，而易水解聚酯中添加的高密度型砂作为增重件，更加稳定了标签的运行姿态，增强了机械性能，提高了无线射频标签信号识别的成功率。
[0027]本实用新型的另一目的在于提出一种石油钻采用井下易水解无线射频识别标签的制备方法，以实现石油钻采用井下易水解无线射频识别标签的低成本、高效率制备。
[0028]为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0029]—种石油钻采用井下易水解无线射频识别标签的制备方法，包括以下步骤:
[0030](I)将高密度型砂和易水解聚酯材料按一定比例充分混合，并将混合液置于真空环境中静置一段时间，直至混合液中完全没有气泡产生；
[0031](2)将混合液倒入内表面涂刷有脱模防粘用蜡的下模具中，并将中间模具覆盖在下模具的上端；
[0032](3)将无线射频标签本体固定在中间模具的中部，并部分插入所述下模具内的混合液中；
[0033](5)将安装好的下模具、中间模具及无线射频标签本体整个置于真空罩中，并抽取真空罩中空气，直至混合液完全凝固成下壳体后打开真空罩；
[0034](6)将中间模具由下模具上脱模，此时无线射频标签固定在凝固的下壳体中，再将内表面涂刷有脱模防粘用蜡的上模具倒扣在下模具的上端；
[0035](7)将易水解聚酯材料由上模具上端的注入孔内注入，关闭真空罩并抽取真空罩内空气，直至上模具和下模具内的易水解聚酯完全凝固成上壳体，然后脱模，取出制作完毕的标签。
[0036]进一步的，所述下模具的上端开口。
[0037]进一步的，所述上模具的下端开口，且该下端开口与所述下模具的上端开口相配合对接，该上模具的上端开设有一注入孔。
[0038]进一步的，所述上模具和下模具对接后的内腔呈水滴状。
[0039]进一步的，所述中间模具上与所述下模具的上端开口相匹配的下端面上设有矩形齿状结构。
[0040]进一步的，所述中间模具的中心开设有标签定位孔。
[0041 ]进一步的，所述步骤(7)中取出制作完毕的标签后，还包括一步骤(7.1)对标签的外表进行修整。
[0042]进一步的，所述步骤(I)中高密度型砂和易水解聚酯材料的比重范围为1:4?1:1。
[0043]进一步的，所述步骤(5)中的下壳体与所述步骤(7)中的上壳体的比重范围为4:1?5:2。
[0044]相对于现有技术，本实用新型所述的石油钻采用井下易水解无线射频识别标签的制备方法具有以下优势:
[0045](I)本实用新型所述的石油钻采用井下易水解无线射频识别标签的制备方法，实现了易水解无线射频标签的低成本、高效率制备，实现了易水解无线射频标签投放时运动姿态的自动稳定控制以及工作完成后的自动水解，降低了石油钻采的生产成本。
【附图说明】
[0046]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0047]图1为本实用新型实施例所述的石油钻采用井下易水解无线射频识别标签的正向剖面结构示意图；
[0048]图2为本实用新型实施例所述的石油钻采用井下易水解无线射频识别标签的纵向剖面结构示意图；
[0049]图3为本实用新型实施例所述的下模具结构示意图；
[0050]图4为本实用新型实施例所述的中间模具结构示意图；
[0051 ]图5为本实用新型实施例所述的上模具结构示意图；
[0052]图6为本实用新型实施例所述的制作下壳体的模具组合结构示意图；
[0053]图7为本实用新型实施例所述的制作上壳体的模具组合结构示意图。
[0054]附图标记说明:
[0055]1-上壳体;2-无线射频标签本体；3-矩形齿状结构；4-下壳体;5-增重件;6_下模具;61-阶梯状安装边沿;7-中间模具;71-标签定位孔;72-安装凹槽;8-上模具;81-注入孔；82-安装凸边。
【具体实施方式】
[0056]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0057]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0058]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0059]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0060]如图1和2所示，本实用新型中的石油钻采用井下易水解无线射频识别标签，包括壳体和无线射频标签本体3 ；
[0061 ]壳体由易降解材料制成，包括相互对接的上壳体I和下壳体4，无线射频标签本体2固设在上壳体I和下壳体4之间。
[0062]壳体呈水滴状；
[0063]上壳体I下端面的中心开设有一向下开口的标签安放上槽；
[0064]下壳体4的上端面与上壳体I的下端面相互对接且直径相同，该下壳体4的上端面的中心开设有一开口向上并与标签安放上槽相对的标签安放下槽；
[0065]无线射频标签本体2放置在标签安放上槽和标签安放下槽对接构成的标签安装槽中。
[0066]下壳体4的上端面和上壳体I的下端面上分别设有相互配合的矩形齿状结构3，用以增加上壳体I和下壳体4之间结合的牢固程度。
[0067]下壳体4沿该壳体中心轴线方向上的最大高度小于上壳体I沿该壳体中心轴线方向上的最大高度。
[0068]下壳体4与上壳体的比重范围为4:1?5:2，作为优选，下壳体4与上壳体I的比重范围为3:1。
[0069]下壳体4中固设有至少一个增重件5，壳体的重心在该壳体中心轴线上靠近壳体下端的部位。
[0070]增重件5为高密度型砂。
[0071]高密度型砂有多粒，均匀分布在下壳体4中。
[0072]易降解材料为易水解聚酯(EHDPET)材料。
[0073]本实用新型中的石油钻采用井下易水解无线射频识别标签中，下壳体4的比重为整个壳体的四分之三，且整体结构为水滴状，有利于标签在石油钻井中对自身运动姿态及轨迹的控制，且该壳体为下重上轻的属性，该标签在井下运动时，下壳体在下，上壳体在上以稳定的姿态向下运动，增强了机械性能，也保证了无线射频识别标签本体2在通过信号接收天线时，其与天线轴线的夹角很小，进而提高了无线射频标签信号识别的成功率。
[0074]本实用新型中的石油钻采用井下易水解无线射频识别标签，采用易降解材料一易水解聚酯材料，使得标签在完成信息传输任务后，易水解聚酯材料在经过预定时间后快速水解，防止了被投入井中的标签包裹材料阻塞井下智能控制阀循环通道而产生的事故复杂O
[0075]本实用新型中的石油钻采用井下易水解无线射频识别标签的制备方法，包括以下步骤:
[0076](I)将高密度型砂和易水解聚酯材料按一定比例充分混合，并将混合液置于真空环境中静置一段时间，直至混合液中完全没有气泡产生；
[0077](2)将混合液倒入内表面涂刷有脱模防粘用蜡的下模具6中，并将中间模具7覆盖在下模具6的上端；
[0078](3)将无线射频标签本体3固定在中间模具7的中部，并部分插入下模具6内的混合液中，此时安装好的下模具6和中间模具7构成制作下壳体的模具组合结构；
[0079](5)将安装好的下模具6、中间模具7及无线射频标签本体3整个置于真空罩中，并抽取真空罩中空气，直至混合液完全凝固成下壳体4后打开真空罩；
[0080](6)将中间模具7由下模具6上脱模，此时无线射频标签本体3固定在凝固的下壳体4中，再将内表面涂刷有脱模防粘用蜡的上模具8倒扣在下模具6的上端，形成制作上壳体的模具组合结构；
[0081](7)将易水解聚酯材料由上模具8上端的注入孔81内注入，关闭真空罩并抽取真空罩内空气，直至上模具8和下模具6内的易水解聚酯完全凝固成与下壳体4固定连接的上壳体I，然后脱模，取出制作完毕的标签。
[0082]下模具6的上端开口。
[0083]该下模具6上端开口处侧壁的顶端设有阶梯状安装边沿61。
[0084]上模具8的下端开口，且该下端开口与下模具6的上端开口相配合对接，该上模具8的上端开设有一注入孔81。
[0085]该上模具8的下端开口处侧壁的顶端设有与所述下模具6的阶梯状安装边沿61相配合的安装凸边82。
[0086]上模具8和下模具6对接后的内腔呈水滴状，且该内腔的高度与直径的比值为1.6，有利于整个封装有无线射频标签本体2的封装体标签稳定下行。
[0087]中间模具7上与下模具6的上端开口相匹配的下端面上设有矩形齿状结构3，以便于下壳体在凝固时根据中间模具的下端面凝固成矩形齿状结构，当该下壳体4的上方再次注入易水解聚酯材料进行凝固上壳体I时，上壳体I的下端面会凝固成与下壳体4上端面的矩形齿状结构3相配合的矩形齿状结构3，使得上壳体I与下壳体4之间材料的接触面积成倍增加，增强了上壳体I与下壳体4之间的牢固程度。
[0088]中间模具7的下端面的边沿设有与所述阶梯状安装边沿61相配合的安装凹槽72，安装凹槽72、安装凸边82和阶梯状安装边沿61方便了中间模具7、上模具8与下模具6之间的安装。
[0089]中间模具7的中心开设有标签定位孔71，方便了无线射频标签本体2的定位。
[0090]步骤(7)中所述的取出制作完毕的标签后，还包括一步骤(7.1)对标签的外表进行修整，使得制作完成的标签更加完美。
[0091 ]步骤(I)中所述的高密度型砂和易水解聚酯材料的比重范围为1:4?1:1，作为优选，实施例中选用高密度型砂和易水解聚酯材料的比重为1:2。
[0092]步骤(5)中所述的下壳体4与步骤(7)中的上壳体I的比重范围为4:1?5:2，作为优选，实施例中选用的下壳体与上壳体的比重范围为3:1，如此设置，更加稳定了标签通过接收天线的稳定性，进一步有利于信息传输的成功率。
[0093]无线射频标签本体2在封装前应写入唯一的信息命令，在封装后检测无线射频识别标签本体2的信息情况，保证封装后无线射频识别标签本体2写入信息命令存在并正确。
[0094]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种石油钻采用井下易水解无线射频识别标签，其特征在于:包括壳体和无线射频标签本体(3); 所述壳体由易降解材料制成，包括相互对接的上壳体(I)和下壳体(4)，所述无线射频标签本体(2)固设在所述上壳体(I)和下壳体(4)之间。2.根据权利要求1所述的石油钻采用井下易水解无线射频识别标签，其特征在于:所述壳体呈水滴状； 所述上壳体(I)下端面的中心开设有一向下开口的标签安放上槽； 所述下壳体(4)的上端面与所述上壳体(I)的下端面相互对接且直径相同，该下壳体(4)的上端面的中心开设有一开口向上并与所述标签安放上槽相对的标签安放下槽； 所述无线射频标签本体(2)放置在所述标签安放上槽和标签安放下槽对接构成的标签安装槽中。3.根据权利要求1所述的石油钻采用井下易水解无线射频识别标签，其特征在于:所述下壳体(4)的上端面和上壳体(I)的下端面上分别设有相互配合的矩形齿状结构(3)。4.根据权利要求1所述的石油钻采用井下易水解无线射频识别标签，其特征在于:所述下壳体(4)中固设有至少一个增重件(5)，所述壳体的重心在该壳体中心轴线上靠近壳体下端的部位。5.根据权利要求4所述的石油钻采用井下易水解无线射频识别标签，其特征在于:所述下壳体(4)与上壳体(I)的比重范围为4:1?5:2。6.根据权利要求4所述的石油钻采用井下易水解无线射频识别标签，其特征在于:所述增重件(5)为高密度型砂，所述高密度型砂有多粒，均匀分布在所述下壳体(4)中。7.根据权利要求1所述的石油钻采用井下易水解无线射频识别标签，其特征在于:所述易降解材料为易水解聚酯材料。
【文档编号】G06K19/077GK205721921SQ201620496944
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】雷中清, 冯强, 李绍辉, 黄敏, 党伟, 周俊然, 王益山, 姜伟
【申请人】中国石油集团渤海钻探工程有限公司