一種磁電式槽碼標記與識別技術的製作方法
2023-06-03 16:33:46 1
專利名稱：一種磁電式槽碼標記與識別技術的製作方法
技術領域：
本發明屬於磁感應技術領域，涉及磁場測量技術和磁電轉換技術。
背景技術：
油田採油井井下各種油管、抽油杆等作業工具，由於它們長時間侵泡在具有強腐蝕性的油氣水混合液中，現有的標記在這些井下金屬管、杆等作業工具上難以長時間保留，很快就被腐蝕掉，加上深黑色的油泥汙染，難以識別；如果在這些井下金屬管、杆等作業工具體內植入晶片，由於受金屬壁的屏蔽效應，射頻識別技術也難以實現；作業時操作粗放，經常與其它金屬發生碰撞，加上清洗、維修過程中的噴砂、熱處理等，使得磁卡識別技術也不適用。對於油田採油井井下廣泛使用的各種油管、抽油杆等作業工具，目前國內外還沒有可應用的標記及識別技術，無法對油田採油用的各種油管、抽油杆等作業工具進行自動化跟蹤管理。本發明適用於油田採油井井下各種油管、抽油杆等作業工具的標記與識別，有利於使油田通過可靠的標記和自動識別技術對採油作業廣泛使用的各種油管、抽油杆等作業工具實現自動化科學管理。
發明內容
本發明的目的是針對油田採油井作業過程中廣泛使用的各種油管、抽油杆等井下作業工具長時間浸泡在具有強腐蝕性的油氣水混合液中的工作特點，以及作業過程、工作過程、維修過程、清洗過程等環節的特點及要求而提出一種磁電式槽碼標記與識別技術。
本發明的技術方案是在油管、抽油杆接箍端面上開出各種槽，當磁性材料靠近油管接箍端面時，槽的存在使端面磁化後形成的磁場發生變化，槽的寬度、深度、間隔、形狀不同時(如圖1所示)，磁場變化不同(如圖2所示)，槽深磁場變化峰值大，槽淺磁場變化峰值小，槽寬磁場變化寬，變化了的磁場通過感應元件將磁信號轉換成電信號，通過信號處理單元對磁場的變化進行識別，通過磁場的變化識別出槽的寬度、深度、間隔、形狀等排布規律，根據槽的排布規律不同，賦予其生產廠家、規格、使用時間等信息，把這種根據槽的寬度、深度、間隔、形狀等不同進行編碼的形式叫作槽碼，通過識別槽碼排布規律從而識別出槽碼本身賦予的含義，確定各種油管、抽油杆的種類、規格、生產廠家、使用時間等信息，實現對油田油管、抽油杆的標記、識別和自動化管理。
本發明具有如下優點油管、抽油杆接箍端面上槽碼標記不受溫度、壓力、電磁場、油氣混合物腐蝕(油管、抽油杆本身具有防腐能力)、汙染、磕碰、天氣等外界條件的影響，標記在油管、抽油杆本體上使用壽命長，磁電式識別技術不受標記汙染、光線明暗、自然環境等影響，適合用於油田採油過程中的油管、抽油杆的標記和識別。
圖1-本發明的油管接箍端面上槽碼示意圖。
圖2-是槽的形狀不同磁化後磁場變化示意圖。
具體實施例方式
(1)槽碼形式和編碼規則在油管、抽油杆接箍端面開一個5mm深、2mm寬的槽為槽碼的起始標記，其他槽碼標記採用標記間隔不同、寬度不同、深度不同表示。表1所列的是槽深為7mm、5mm、3mm，槽寬為2mm、4mm，槽間隔為2mm、4mm為例的編碼符號設定。根據組合排列，可編出以下43個槽碼#A；#B；#C；#D；#E；#F；#AB；#AC；#AD；#AE；#AF；#BC；#BD；#BE；#BF；#CD；#CE；#CF；#DE；#DF；#ABC；#ABD；#ABE；#ABF；#ACD；#ACE；#ACF；#ADE；#ADF；#AEF；#ABCD；#ABCE；#ABCF；#ABDE；#ABDF；#ABEF；#ACDE；#ACDF；#ADEF；#ABCDE；#ABCDF；#ACDEF；#ABCDEF。根據實現需要可以增加槽深、槽寬、槽間隔的數量增加槽碼排列組合數。用槽碼表示油管、抽油杆的種類、規格、生產廠家、使用時間等信息，實現對油管、抽油杆的標記和識別。
表1
(2)槽碼的識別槽碼識別儀器的探頭上裝有磁性材料的旋轉電磁感應元件，當探頭靠近油管接箍端面時，根據指令電磁感應元件沿接箍端面順時針方向轉動一周，電磁感應元件感應測得磁性材料靠近接箍端面時接箍端面槽碼磁化後磁場的變化，根據磁場變化強弱首先判斷出磁場變化最大的起始符號，從起始符號開始依次出其他符號，再根據槽碼磁場變化和對應的編碼規律，讀出不同槽碼所表示的不同含義。
權利要求
1.一種磁電式槽碼標記與識別技術，其特徵在於在油管、抽油杆接箍端面上開出各種槽，當磁性材料靠近油管接箍端面時，槽的存在使端面磁化後形成的磁場發生變化，槽的寬度、深度、間隔、形狀不同時，磁場變化不同，槽深磁場變化峰值大，槽淺磁場變化峰值小，槽寬磁場變化寬，變化了的磁場通過感應元件將磁信號轉換成電信號，通過信號處理單元對磁場的變化進行識別，通過磁場的變化識別出槽的寬度、深度、間隔、形狀等排布規律，根據槽的排布規律不同，賦予其生產廠家、規格、使用時間等信息，把這種根據槽的寬度、深度、間隔、形狀等不同進行編碼的形式叫作槽碼，通過識別槽碼排布規律從而識別出槽碼本身賦予的含義，確定各種油管、抽油杆的種類、規格、生產廠家、使用時間等信息，實現對油田油管、抽油杆的標記、識別和自動化管理。
全文摘要
該項發明技術是在油田油管、抽油杆接箍端面上按照一定規律開出寬度、深度、間隔、形狀不同的各種槽，當磁性材料靠近油管接箍端面時，槽的存在使端面磁化後形成的磁場發生變化，通過感應元件和信號處理單元將磁信號轉換成電信號，並對磁場的變化進行識別，通過磁場的變化識別出槽的寬度、深度、間隔、形狀等排布規律，從而識別出槽的排布規律所賦予的油管、抽油杆的種類、規格、生產廠家、使用時間等信息，實現對油田油管、抽油杆的標記、識別和自動化管理。槽碼標記不受溫度、壓力、電磁場、油氣混合物腐蝕、汙染、磕碰、天氣等外界條件的影響，標記在油管、抽油杆本體上使用壽命長，適合用於油田油管、抽油杆的標記和識別。
文檔編號G01R33/00GK101055615SQ200710063480
公開日2007年10月17日 申請日期2007年2月2日 優先權日2007年2月2日
發明者王義春 申請人:北京理工大學