[发明专利]一种利用射频识别技术激活的可变径扶正器及使用方法

说明书

本发明公开了属于油气井工程技术领域的一种利用射频识别技术激活的可变径扶正器及使用方法。该可变径扶正器包含单弓形弹性扶正器、钢带扣、钢带、RFID阅读器激活组件和RFID电子标签空心胶塞；其中，钢带扣通过焊接固定于单弓形弹性扶正器的扶正条中部，RFID阅读器激活组件固定在钢带的一端；RFID电子标签空心胶塞通过套管内部下入到可变径扶正器内，通过憋压释放一定数量的RFID电子标签单体，RFID电子标签单体在洗井液体的冲击下由套管底部进入环空，逐渐上浮。RFID阅读器电路板持续发射射频信号，测试到RFID电子标签单体反馈的信号后，传递信号给电机控制电路板，电机控制电路板控制微电机转动，打开螺钉和钢带两头孔的螺纹连接，螺钉轴控制构件整体上移，钢带被释放，扶正条弹开；保证套管居中度，缩短套管下井时间。本发明设计简单、加工成本低、装配方便。

技术领域

本发明属于油气井工程技术领域，特别涉及一种利用射频识别(RFID)技术激活的可变径扶正器及使用方法。

背景技术

固井过程中，井眼中的套管居中度是影响顶替效率的重要因素。居中度差，易形成宽边和窄边，顶替钻井液时，水泥浆易沿着宽边上返，从而窄边的钻井液顶替不干净或顶替不了，会严重影响固井质量。提高居中度最有效的方法是使用扶正器，但刚性扶正器自身外径很小，无法在不规则井段、大肚子井段、糖葫芦井段发挥扶正作用，而弹性扶正器中变形较大的扶正条容易造成套管下井摩阻增大。因此迫切需要一种变径扶正器，在入井前把扶正条束缚住，解决套管下井摩阻力大的问题。下井后让扶正条弹开，从而保证套管的居中度并缩短套管下井时间。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用射频识别技术激活的可变径扶正器及使用方法,其特征在于，该可变径扶正器包含单弓形弹性扶正器1、钢带扣2、钢带3、RFID(射频识别)阅读器激活组件4和RFID电子标签空心胶塞5；其中，钢带扣2通过焊接固定于单弓形弹性扶正器1的扶正条中部，钢带3位于钢带扣2的中部，RFID阅读器激活组件4固定在钢带3的一端；所述RFID电子标签空心胶塞5通过套管内部将RFID电子标签空心胶塞5下入到可变径扶正器内。

所述RFID阅读器激活组件4的结构组成：保护箱体401、耐高温电池402、钢带一端403、螺钉轴控制构件404、螺钉轴控制构件支撑座413、弹簧412、第一斜齿轮407、第二斜齿轮405、齿轮轴406、第一直齿轮410、第二直齿轮411、微电机408、RFID阅读器电路板和电机控制电路板409组成；其中保护箱体401与钢带3的一端403固定；保护箱体401分成三个腔，右边腔内固定耐高温电池402，中腔内安装RFID阅读器激活组件传动机构，左边腔内固定RFID阅读器及控制电路板409。

所述中腔内安装的RFID阅读器激活组件的传动机构是微电机408固定在保护箱体401上，第一直齿轮410与微电机408的输出轴相连，并与第二直齿轮411相啮合；第二直齿轮411和第一斜齿轮407分别固定在齿轮轴406上，齿轮轴406两端与保护箱体401相应的转动配合，且利用润滑脂润滑；第二斜齿轮405与第一斜齿轮407相啮合，第二斜齿轮405固定在螺钉轴控制构件404上，螺钉轴控制构件404的一端与钢带3两端的孔通过螺纹连接，束缚住扶正条；螺钉轴控制构件404的另一端与螺钉轴控制构件支撑座413的内孔间隙配合，并利用润滑脂进行润滑，螺钉轴控制构件支撑座413的内孔装入弹簧412，与螺钉轴控制构件404的另一端接触；螺钉轴控制构件支撑座413固定在保护箱体401上。

所述RFID电子标签空心胶塞(5)包括空心胶塞环(501)、多个RFID电子标签单体(502)和橡胶膜(503)；RFID电子标签单体(502)粘附在空心胶塞(5)的橡胶膜(503)上，在进行憋压2-4MPa过程中，破坏橡胶膜(503)的同时，释放RFID电子标签单体(502)；在压力作用下，RFID电子标签单体(502)通过套管底部进入套管与井壁之间的环形空间。