專利名稱：一種井下控制用電子標簽球的制作方法
技術領域：
本發明涉及石油開采設備領域，特別是一種在井下控制過程中使用的井下控制用電子標簽球。
背景技術：
目前，井下生產中大多采用機械式的控制方式來控制井下的設備。例如，隨著油田開發步入中后期，為了使油井穩產增產就需要對油井進行壓裂改造，目前對油井進行壓裂改造施工中廣泛采用的壓裂滑套。如中國專利CN102493784A，
公開日期2012年6月13日，公開了一種《油氣井分段壓裂可鉆式滑套》，及中國專利CN201420536Y，
公開日期2010年3月10日，公開了一種《完井式滑套壓裂閥》。上述壓裂滑套一般采用投球的方式控制滑套的開關，所投放的球通常為金屬球，當需要對油井進行分層壓裂改造時，需要串聯多個內徑不同的壓裂滑套，通過投放不同直徑的鋼球來控制不同滑套的開關。由于球的直徑差不能太小，導致壓裂段數受限制，同時，壓裂完成后必須鉆掉球和球座，其缺點是作業工藝復雜，作業風險高，對壓裂排量也有限制。所以，機械式控制方式存在工藝復雜、工作效率低等的缺點。
發明內容
為了解決現有技術中機械式控制方式存在工藝復雜、工作效率低的技術問題，本發明提供了一種井下控制用電子標簽球，該井下控制用電子標簽球與電控壓裂滑套的天線及控制單元配合使用不但可以精確的控制壓裂滑套的開關，而且結構簡單，性能穩定可靠，另外，該井下控制用電子標簽球還可以用于其它井下設備的控制之用，為井下的設備控制提供了一種新的手段。本發明為解決其技術問題采用的技術方案是一種井下控制用電子標簽球，包括球形的陶瓷外殼，陶瓷外殼內設置有密封的容納空腔，容納空腔中設置有電子標簽，陶瓷外殼的外表面設置有緩沖層，陶瓷外殼由第一陶瓷半球殼和第二陶瓷半球殼組成，第一陶瓷半球殼的開口邊緣周向設置有突起的圓環，第二陶瓷半球殼的開口邊緣周向設置有與突起的圓環相匹配的環形凹槽，第一陶瓷半球殼的開口與第二陶瓷半球殼的開口通過密封膠對應粘接。電子標簽采用射頻識別技術能夠接收和發射射頻信號。由于電子標簽在井下使用，所以不但需要保護電子標簽，還要保證電子標簽與天線之間的信號傳遞順暢，將電子標簽設置在陶瓷殼體中既可以保證信號的順利通過，又可以在高壓潮濕的環境中保護電子標簽。為了避免在投球的過程中電子標簽球受沖擊損壞，陶瓷外殼的表面設置有緩沖層以保護陶瓷外殼和電子標簽。由于該井下控制用電子標簽球在井下高壓的環境中使用，所以需要能夠耐受一定強度的壓力，第一陶瓷半球殼的開口部位與第二陶瓷半球殼的開口部位通過密封膠對應連接便可以保證該井下控制用電子標簽球的密封和承壓能力。優選第一陶瓷半球殼的內壁設置有用于固定電子標簽的盲孔，第二陶瓷半球殼的內壁設置有用于固定電子標簽的盲孔。優選電子標簽為圓柱形，電子標簽的軸線與第一陶瓷半球殼的軸線相同，第一陶瓷半球殼內壁的盲孔的周圍固定連接有配重裝置，或第二陶瓷半球殼內壁的盲孔的周圍固定連接有配重裝置。優選配重裝置為金屬環，或金屬球。優選電子標簽為圓柱形，電子標簽的軸線與第一陶瓷半球殼的軸線相同，在第一陶瓷半球殼的開口部位，陶瓷外殼的內壁固定連接有配重裝置。優選配重裝置為一個金屬球。 優選緩沖層為橡膠緩沖層，或樹脂緩沖層。本發明的有益效果是該井下控制用電子標簽球能夠發射射頻信號，當電子標簽球下入壓裂滑套中經過壓裂滑套內的天線時，電子標簽會向天線發出識別信號，與天線連接的數據處理單元能夠根據該信號控制該壓裂滑套是否打開，從而實現了準確的控制多個滑套中的某一滑套或幾個滑套的開關。該井下控制用電子標簽球可以精確的控制壓裂滑套的開關，而且結構簡單，性能穩定可靠，使用壽命長。另外，該井下控制用電子標簽球還可以用于其它井下設備的控制之用，為井下的設備控制提供了 一種新的手段。
下面結合附圖對本發明所述的井下控制用電子標簽球作進一步詳細的描述。圖1是本發明所述的井下控制用電子標簽球的結構示意圖。圖2是陶瓷外殼的爆炸圖。圖3是本發明所述的井下控制用電子標簽球在直井壓裂中的使用狀態示意圖。圖4是本發明所述的井下控制用電子標簽球在水平井壓裂中的使用狀態示意圖。其中1.陶瓷外殼，11.第一陶瓷半球殼，111.第一陶瓷半球殼的開口，112.突起的圓環，12.第二陶瓷半球殼，121.第二陶瓷半球殼的開口，122.環形凹槽，13.容納空腔，14.盲孔，15.配重裝置，2.電子標簽，3.緩沖層。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明所述的井下控制用電子標簽球進行詳細說明。一種井下控制用電子標簽球，包括球形的陶瓷外殼1，陶瓷外殼I內設置有密封的容納空腔13，容納空腔13中設置有電子標簽2，陶瓷外殼I的外表面設置有緩沖層3，陶瓷外殼I由第一陶瓷半球殼11和第二陶瓷半球殼12組成，第一陶瓷半球殼的開口 111邊緣周向設置有突起的圓環112，第二陶瓷半球殼的開口 121邊緣周向設置有與突起的圓環112相匹配的環形凹槽122，第一陶瓷半球殼的開口 111與第二陶瓷半球殼的開口 121通過密封膠對應粘接，如圖1、圖2所示。電子標簽采用射頻識別技術能夠接收和發射射頻信號。由于電子標簽2在井下使用，所以不但需要保護電子標簽2，還要保證電子標簽2與天線之間的信號傳遞順暢，將電子標簽2設置在陶瓷殼體I中既可以保證信號的順利通過，又可以在高壓潮濕的環境中保護電子標簽2。為了避免在投球的過程中電子標簽球受沖擊損壞，陶瓷外殼I的表面設置有緩沖層3以保護陶瓷外殼I和電子標簽2。為了便于加工制造及裝配，陶瓷外殼I由第一陶瓷半球殼11和第二陶瓷半球殼12連接組成。由于該井下控制用電子標簽球在井下高壓的環境中使用，所以需要能夠耐受一定強度的壓力，第一陶瓷半球殼11和第二陶瓷半球殼12通過突起的圓環112與環形凹槽122扣合在一起，第一陶瓷半球殼的開口部位與第二陶瓷半球殼的開口部位通過密封膠對應連接便可以保證該井下控制用電子標簽球的密封和承壓能力。第一陶瓷半球殼11的內壁設置有用于固定電子標簽的盲孔14。第二陶瓷半球殼12的內壁設置有用于固定電子標簽的盲孔14。電子標簽插接于盲孔14中可以使電子標簽2在陶瓷外殼I中固定，延長電子標簽的使用壽命。當該井下控制用電子標簽球用于直井壓裂時，為了使電子標簽與天線之間信號傳輸的準確可靠，避免電子標簽2在投球的過程中不規則的運動。電子標簽2為圓柱形，電子標簽2的軸線與第一陶瓷半球殼11的軸線相同，第一陶瓷半球殼內壁的盲孔14的周圍固定連接有配重裝置15，或第二陶瓷半球殼內壁的盲孔14的周圍固定連接有配重裝置15。這樣設置可以使井下控制用電子標簽球的一端較重，另一端較輕，電子標簽2在投球下降的過程中以豎直的狀態下落，即電子標簽2在投球的過程中會一直保持圖1中所示的井下控制用電子標簽球順時針或逆時針旋轉90°的狀態下降。優選配重裝置15為金屬環，如圖3所示，或配重裝置15為金屬球。或者，當該井下控制用電子標簽球用于水平井壓裂時，為了使電子標簽與天線之間信號傳輸的準確可靠，避免電子標簽2在投球的過程中不規則的運動。電子標簽為圓柱形，電子標簽的軸線與第一陶瓷半球殼的軸線相同，在第一陶瓷半球殼的開口 111部位，陶瓷外殼I的內壁固定連接有配重裝置15。這樣設置可以使電子標簽2在投球的過程中保持水平的狀態，即電子標簽2在投球的過程中會一直保持圖1中所示的井下控制用電子標簽球的狀態。優選配重裝置15為一個金屬球,如圖4所不。緩沖層3可以為橡膠或樹脂等電磁波可以穿過的彈性材料制成，優選緩沖層3為橡膠緩沖層，或樹脂緩沖層。該井下控制用電子標簽球能夠發射射頻信號，當電子標簽球下入壓裂滑套中經過壓裂滑套內的天線時，電子標簽2會向天線發出識別信號，與天線連接的數據處理單元能夠判斷該信號是否與數據處理單元中的信號一致，數據處理單元以此來控制滑套是否打開，從而實現了準確的控制多個滑套中需要打開的某一滑套或幾個滑套。該井下控制用電子標簽球可以精確的控制壓裂滑套的開關，而且結構簡單，性能穩定可靠，使用壽命長。另夕卜，該井下控制用電子標簽球還可以用于其它井下設備的控制之用，為井下的設備控制提供了一種新的手段。以上所述，僅為本發明的具體實施例，不能以其限定發明實施的范圍，所以其等同組件的置換，或依本發明專利保護范圍所作的等同變化與修飾，都應仍屬于本專利涵蓋的范疇。
權利要求
1.一種井下控制用電子標簽球，其特征在于包括球形的陶瓷外殼(1)，陶瓷外殼(I) 內設置有密封的容納空腔(13)，容納空腔(13)中設置有電子標簽(2)，陶瓷外殼⑴的外表面設置有緩沖層(3)，陶瓷外殼(I)由第一陶瓷半球殼(11)和第二陶瓷半球殼(12)組成，第一陶瓷半球殼的開口(111)邊緣周向設置有突起的圓環(112)，第二陶瓷半球殼的開口(121)邊緣周向設置有與突起的圓環(112)相匹配的環形凹槽(122)，第一陶瓷半球殼的開口(111)與第二陶瓷半球殼的開口(121)通過密封膠對應粘接。
2.根據權利要求1所述的井下控制用電子標簽球，其特征在于第一陶瓷半球殼(11) 的內壁設置有用于固定電子標簽的盲孔(14)，第二陶瓷半球殼(12)的內壁設置有用于固定電子標簽的盲孔(14)。
3.根據權利要求2所述的井下控制用電子標簽球，其特征在于電子標簽為圓柱形，電子標簽的軸線與第一陶瓷半球殼的軸線相同，第一陶瓷半球殼內壁的盲孔(14)的周圍固定連接有配重裝置(15)，或第二陶瓷半球殼內壁的盲孔(14)的周圍固定連接有配重裝置 (15)。
4.根據權利要求3所述的井下控制用電子標簽球，其特征在于配重裝置(15)為金屬環，或金屬球。
5.根據權利要求2所述的井下控制用電子標簽球，其特征在于電子標簽為圓柱形，電子標簽的軸線與第一陶瓷半球殼的軸線相同，在第一陶瓷半球殼的開口(111)部位，陶瓷外殼(I)的內壁固定連接有配重裝置(15)。
6.根據權利要求5所述的井下控制用電子標簽球，其特征在于配重裝置(15)為一個金屬球。
7.根據權利要求1所述的井下控制用電子標簽球，其特征在于緩沖層(3)為橡膠緩沖層，或樹脂緩沖層。
全文摘要
本發明公開了一種井下控制用電子標簽球，包括球形的陶瓷外殼(1)，陶瓷外殼(1)內設置有密封的容納空腔(13)，容納空腔(13)中設置有電子標簽(2)，陶瓷外殼(1)由第一陶瓷半球殼(11)和第二陶瓷半球殼(12)組成，第一陶瓷半球殼的開口(111)邊緣周向設置有突起的圓環(112)，第二陶瓷半球殼的開口(121)邊緣周向設置有與突起的圓環(112)相匹配的環形凹槽(122)，第一陶瓷半球殼的開口(111)與第二陶瓷半球殼的開口(121)通過密封膠對應粘接。該井下控制用電子標簽球不但可以精確的控制壓裂滑套的開關，而且結構簡單，性能穩定可靠，使用壽命長。另外，該井下控制用電子標簽球還可以用于其它井下設備的控制之用，為井下的設備控制提供了一種新的手段。
文檔編號E21B34/14GK103046899SQ20131002326
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月22日 優先權日2013年1月22日
發明者鄭立臣, 孫福超, 楊清海, 高揚, 裴曉含 申請人:中國石油天然氣股份有限公司