基于RFID技術(shù)的深井隨鉆防噴器控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、井下防噴器是在石油鉆探過程中防止井噴、保障作業(yè)安全的重要井下工具，目前主要采用泥漿脈沖、線纜、投球等控制技術(shù)，操作過程極其復(fù)雜，不僅效率低，而且成本昂貴。隨著鉆探作業(yè)向深井、超深井發(fā)展，井下環(huán)境變得更加惡劣，對防噴器解封控制的可靠性與可操作性、自動化水平提出了挑戰(zhàn)。本論文針對現(xiàn)有防噴器控制系統(tǒng)的不足，提出了一套基于RFID技術(shù)的深井防噴器控制系統(tǒng)，可以有效實現(xiàn)對防噴器高效、高可靠、低成本解封控制。論文主要研究成果包括：
　　針對井

2、下防噴器控制中可靠性高、可重用性好、可操作性強的需求，提出了基于RFID技術(shù)實現(xiàn)深井防噴器可靠動作的控制方案，該方案具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、控制可靠、數(shù)據(jù)定制自由、經(jīng)濟性好等優(yōu)點。分析了金屬鉆桿、鉆井液等固有電磁干擾以及因井下環(huán)境擾動而存在的動態(tài)電磁干擾對RFID通訊過程的影響機理。
　　針對井下具體應(yīng)用場景設(shè)計了RFID讀寫器天線，評估了金屬鉆桿、鉆井液對天線的不同影響程度。針對金屬鉆桿的較大影響，提出了增設(shè)鐵氧體屏蔽層的改進策

3、略，給出了屏蔽層優(yōu)化設(shè)計建議，該策略有效減小了天線電感以及內(nèi)部磁場的衰減程度，隔絕了外層金屬鉆桿變化對讀寫器天線的影響。
　　提出了RFID自適應(yīng)通訊技術(shù)，給出了實時測量及動態(tài)補償關(guān)鍵技術(shù)的原理與方法，并實現(xiàn)了RFID通訊穩(wěn)頻模塊，解決了鉆井液配置參數(shù)變化、溫度變化、屏蔽層尺寸和電磁參數(shù)偏差等井下復(fù)雜動態(tài)干擾對RFID天線的影響，使系統(tǒng)始終工作在諧振狀態(tài)，提升了系統(tǒng)對井下復(fù)雜干擾的適應(yīng)性和通訊可靠性。
　　完成了原理樣機研制