一种无线射频泄油器及使用方法与流程

本发明属于采油配套工具技术领域，具体涉及一种无线射频泄油器及使用方法。

背景技术：

随着钻井技术的发展，目前定向井，大斜度井越来越占到主导地位，而目前常用的泄油器，如撞击式泄油器和旋转泄油器，由于前者需要一定的冲击力才能撞断销钉，因此不适用于稠油，后者虽然适用于稠油，但在旋转泄油时，也需要一定的扭矩，这对部分井眼轨迹复杂的定向井和大斜度井，时有失效。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种无线射频泄油器及使用方法，以克服现有技术的缺陷，本发明采用无线射频技术来控制泄油，对环境的适应性强，而且无需接触就能实现通讯，实现在井眼轨迹复杂的定向井及大斜度井中泄油器仍能可靠的工作。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种无线射频泄油器，包括地面控制系统、电子标签以及井下智能控制设备；所述地面控制系统包括上位机以及与上位机连接的指令读写器，所述井下智能控制设备包括与油管相连的泄油器本体，泄油器本体上穿插设置有空心螺栓，空心螺栓外壁上设置有孔洞，空心螺栓位于泄油器本体内侧的部分连接有能够驱动空心螺栓运动使孔洞由泄油器本体外侧进入内侧的执行机构，空心螺栓位于泄油器本体外侧部分设置有阅读器及用于为执行机构和阅读器供电的电池，所述指令读写器用于通过上位机将打开泄油器通道的指令写入电子标签中，所述阅读器用于读取电子标签的信息并通过执行机构打开泄油器通道。

进一步地，所述电子标签采用疏耦合卡。

进一步地，所述执行机构包括电机以及与电机输出轴连接的齿轮，所述齿轮与空心螺栓位于泄油器本体内侧的部分配合连接。

一种无线射频泄油器的使用方法，当泄油时，将电子标签从套管投入井中，当电子标签进入磁场后，空心螺栓中的阅读器发出射频信号，电子标签凭借感应电流所获得的能量发送出存储在其中的打开泄油通道的指令，阅读器读取信息并解码后，通过控制执行机构与空心螺栓之间的相对运动，使空心螺栓外壁上的孔洞移动至油管中，沟通泄油通道，油管中的油通过孔洞进行空心螺栓的空心内腔中，从空心螺栓位于泄油器本体外侧部分流入油管和套管之间，完成泄油过程。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明在使用时，指令读写器通过上位机将打开泄油器通道的指令写入电子标签中，泄油时，将电子标签从套管投入井中，当电子标签进入磁场后，空心螺栓中的阅读器发出射频信号，电子标签凭借感应电流所获得的能量发送出存储在其中的打开泄油通道的指令，阅读器读取信息并解码后，通过控制执行机构与空心螺栓之间的相对运动，使空心螺栓外壁上的孔洞移动至油管中，沟通泄油通道，油管中的油通过孔洞进行空心螺栓的空心内腔中，从空心螺栓位于泄油器本体外侧部分流入油管和套管之间，完成泄油过程。本发明将无线射频技术运用到泄油器的泄油过程中，使这种新型泄油器在稠油及井眼轨迹复杂的定向井及大斜度井中都能适应，提高了泄油器的可靠性和适用性。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

其中，1-泄油器本体；2-空心螺栓；3-孔洞；4-阅读器；5-执行机构。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

参见图1，一种无线射频泄油器，包括地面控制系统、电子标签以及井下智能控制设备；所述地面控制系统包括上位机以及与上位机连接的指令读写器，所述井下智能控制设备包括与油管相连的泄油器本体1，泄油器本体1上穿插设置有空心螺栓2，空心螺栓2外壁上设置有孔洞3，空心螺栓2位于泄油器本体1内侧的部分连接有能够驱动空心螺栓2运动使孔洞3由泄油器本体1外侧进入内侧的执行机构5，空心螺栓2位于泄油器本体1外侧部分设置有阅读器4及用于为执行机构5和阅读器4供电的电池，所述指令读写器用于通过上位机将打开泄油器通道的指令写入电子标签中，所述电子标签采用疏耦合卡，所述阅读器4用于读取电子标签的信息并通过执行机构5打开泄油器通道，所述执行机构包括电机以及与电机输出轴连接的齿轮，所述齿轮与空心螺栓2位于泄油器本体1内侧的部分配合连接。

一种无线射频泄油器的使用方法，当泄油时，将电子标签从套管投入井中，当电子标签进入磁场后，空心螺栓2中的阅读器4发出射频信号，电子标签凭借感应电流所获得的能量发送出存储在其中的打开泄油通道的指令，阅读器4读取信息并解码后，通过控制执行机构5与空心螺栓2之间的相对运动，使空心螺栓2外壁上的孔洞3移动至油管中，沟通泄油通道，油管中的油通过孔洞3进行空心螺栓2的空心内腔中，从空心螺栓2位于泄油器本体1外侧部分流入油管和套管之间，完成泄油过程。

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述：

一种新型泄油器，较之于传统的撞击式泄油器和旋转泄油器，适应性更强，在稠油及井眼轨迹复杂的定向井及大斜度井中都能适应。

本发明泄油器是将无线射频技术运用到泄油器中，具体包括三个部分，地面控制系统、电子标签、井下智能控制设备。地面控制系统包括上位机软件和指令读写器两部分，负责将打开泄油器通道的指令读写入电子标签及阅读器中；电子标签负责携带打开泄油器通道的信息，这里电子标签采用疏耦合卡，作用距离约1米；井下智能控制设备包括供电电池、阅读器4、执行机构5、空心螺栓2和泄油器本体1，负责接收打开泄油通道(泄油器本体1上设置的孔洞3)的命令及通过执行机构5执行这项命令。

这套无线射频技术的原理是：当需要泄油时，将电子标签从套管投入井中，当电子标签进入磁场后，泄油器井下智能控制设备中的阅读器4发出射频信号，电子标签凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的打开泄油通道的指令，阅读器4读取信息并解码后，通过执行机构5打开泄油通道完成泄油的过程。生产无线射频技术应符合iso14443。

泄油器本体1的材质，按工艺设计要求，应选择45#钢、40cr、35crmo碳钢、合金结构钢或机械性能高于上述材料的圆钢来加工泄油器本体及其他主要部件，材料性能应符合gb/t699或gb/t3077的规定。泄油器本体材料在加工生产过程中应进行调质处理，硬度不低于20hrc，符合gb/t18607对抽油泵配件材料硬度的要求。空心螺栓2镶嵌在泄油器本体1上，其中的阅读器4的生产过程应符合iso14443，执行机构5采用由电池驱动的小电机通过齿轮机构带动空心螺栓沿着泄油器本体的径向运动，从而露出孔洞3，沟通油套环空，完成泄油的过程。

实施例

无线射频频泄油器井下部分主要由泄油器本体1及空心螺栓2，空心螺栓2镶嵌在泄油器本体1上，空心螺栓2外壁上设置有孔洞3，空心螺栓2位于泄油器本体1内侧的部分连接有能够驱动空心螺栓2运动使孔洞3由泄油器本体1外侧进入内侧的执行机构5，空心螺栓2位于泄油器本体1外侧部分设置有阅读器4及用于为执行机构5和阅读器4供电的电池。

当泄油时，将电子标签从套管投入井中，当电子标签进入磁场后，阅读器4发出射频信号，电子标签凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的打开泄油通道的指令，阅读器4读取信息并解码后，通过执行机构5上齿轮与空心螺栓的相对运动，露出空心螺丝外壁上的孔洞3，沟通泄油通道，完成泄油的过程。