专利名称：一种井下控制用电子标签球的制作方法
技术领域：
本发明涉及石油开采设备领域，特别是一种在井下控制过程中使用的井下控制用电子标签球。
背景技术：
目前，井下生产中大多采用机械式的控制方式来控制井下的设备。例如，随着油田开发步入中后期，为了使油井稳产增产就需要对油井进行压裂改造，目前对油井进行压裂改造施工中广泛采用的压裂滑套。如中国专利CN102493784A，
公开日期2012年6月13日，公开了一种《油气井分段压裂可钻式滑套》，及中国专利CN201420536Y，
公开日期2010年3月10日，公开了一种《完井式滑套压裂阀》。上述压裂滑套一般采用投球的方式控制滑套的开关，所投放的球通常为金属球，当需要对油井进行分层压裂改造时，需要串联多个内径不同的压裂滑套，通过投放不同直径的钢球来控制不同滑套的开关。由于球的直径差不能太小，导致压裂段数受限制，同时，压裂完成后必须钻掉球和球座，其缺点是作业工艺复杂，作业风险高，对压裂排量也有限制。所以，机械式控制方式存在工艺复杂、工作效率低等的缺点。
发明内容
为了解决现有技术中机械式控制方式存在工艺复杂、工作效率低的技术问题，本发明提供了一种井下控制用电子标签球，该井下控制用电子标签球与电控压裂滑套的天线及控制单元配合使用不但可以精确的控制压裂滑套的开关，而且结构简单，性能稳定可靠，另外，该井下控制用电子标签球还可以用于其它井下设备的控制之用，为井下的设备控制提供了一种新的手段。本发明为解决其技术问题采用的技术方案是一种井下控制用电子标签球，包括球形的陶瓷外壳，陶瓷外壳内设置有密封的容纳空腔，容纳空腔中设置有电子标签，陶瓷外壳的外表面设置有缓冲层，陶瓷外壳由第一陶瓷半球壳和第二陶瓷半球壳组成，第一陶瓷半球壳的开口边缘周向设置有突起的圆环，第二陶瓷半球壳的开口边缘周向设置有与突起的圆环相匹配的环形凹槽，第一陶瓷半球壳的开口与第二陶瓷半球壳的开口通过密封胶对应粘接。电子标签采用射频识别技术能够接收和发射射频信号。由于电子标签在井下使用，所以不但需要保护电子标签，还要保证电子标签与天线之间的信号传递顺畅，将电子标签设置在陶瓷壳体中既可以保证信号的顺利通过，又可以在高压潮湿的环境中保护电子标签。为了避免在投球的过程中电子标签球受冲击损坏，陶瓷外壳的表面设置有缓冲层以保护陶瓷外壳和电子标签。由于该井下控制用电子标签球在井下高压的环境中使用，所以需要能够耐受一定强度的压力，第一陶瓷半球壳的开口部位与第二陶瓷半球壳的开口部位通过密封胶对应连接便可以保证该井下控制用电子标签球的密封和承压能力。优选第一陶瓷半球壳的内壁设置有用于固定电子标签的盲孔，第二陶瓷半球壳的内壁设置有用于固定电子标签的盲孔。优选电子标签为圆柱形，电子标签的轴线与第一陶瓷半球壳的轴线相同，第一陶瓷半球壳内壁的盲孔的周围固定连接有配重装置，或第二陶瓷半球壳内壁的盲孔的周围固定连接有配重装置。优选配重装置为金属环，或金属球。优选电子标签为圆柱形，电子标签的轴线与第一陶瓷半球壳的轴线相同，在第一陶瓷半球壳的开口部位，陶瓷外壳的内壁固定连接有配重装置。优选配重装置为一个金属球。 优选缓冲层为橡胶缓冲层，或树脂缓冲层。本发明的有益效果是该井下控制用电子标签球能够发射射频信号，当电子标签球下入压裂滑套中经过压裂滑套内的天线时，电子标签会向天线发出识别信号，与天线连接的数据处理单元能够根据该信号控制该压裂滑套是否打开，从而实现了准确的控制多个滑套中的某一滑套或几个滑套的开关。该井下控制用电子标签球可以精确的控制压裂滑套的开关，而且结构简单，性能稳定可靠，使用寿命长。另外，该井下控制用电子标签球还可以用于其它井下设备的控制之用，为井下的设备控制提供了 一种新的手段。
下面结合附图对本发明所述的井下控制用电子标签球作进一步详细的描述。图1是本发明所述的井下控制用电子标签球的结构示意图。图2是陶瓷外壳的爆炸图。图3是本发明所述的井下控制用电子标签球在直井压裂中的使用状态示意图。图4是本发明所述的井下控制用电子标签球在水平井压裂中的使用状态示意图。其中1.陶瓷外壳，11.第一陶瓷半球壳，111.第一陶瓷半球壳的开口，112.突起的圆环，12.第二陶瓷半球壳，121.第二陶瓷半球壳的开口，122.环形凹槽，13.容纳空腔，14.盲孔，15.配重装置，2.电子标签，3.缓冲层。
具体实施例方式下面结合附图对本发明所述的井下控制用电子标签球进行详细说明。一种井下控制用电子标签球，包括球形的陶瓷外壳1，陶瓷外壳I内设置有密封的容纳空腔13，容纳空腔13中设置有电子标签2，陶瓷外壳I的外表面设置有缓冲层3，陶瓷外壳I由第一陶瓷半球壳11和第二陶瓷半球壳12组成，第一陶瓷半球壳的开口 111边缘周向设置有突起的圆环112，第二陶瓷半球壳的开口 121边缘周向设置有与突起的圆环112相匹配的环形凹槽122，第一陶瓷半球壳的开口 111与第二陶瓷半球壳的开口 121通过密封胶对应粘接，如图1、图2所示。电子标签采用射频识别技术能够接收和发射射频信号。由于电子标签2在井下使用，所以不但需要保护电子标签2，还要保证电子标签2与天线之间的信号传递顺畅，将电子标签2设置在陶瓷壳体I中既可以保证信号的顺利通过，又可以在高压潮湿的环境中保护电子标签2。为了避免在投球的过程中电子标签球受冲击损坏，陶瓷外壳I的表面设置有缓冲层3以保护陶瓷外壳I和电子标签2。为了便于加工制造及装配，陶瓷外壳I由第一陶瓷半球壳11和第二陶瓷半球壳12连接组成。由于该井下控制用电子标签球在井下高压的环境中使用，所以需要能够耐受一定强度的压力，第一陶瓷半球壳11和第二陶瓷半球壳12通过突起的圆环112与环形凹槽122扣合在一起，第一陶瓷半球壳的开口部位与第二陶瓷半球壳的开口部位通过密封胶对应连接便可以保证该井下控制用电子标签球的密封和承压能力。第一陶瓷半球壳11的内壁设置有用于固定电子标签的盲孔14。第二陶瓷半球壳12的内壁设置有用于固定电子标签的盲孔14。电子标签插接于盲孔14中可以使电子标签2在陶瓷外壳I中固定，延长电子标签的使用寿命。当该井下控制用电子标签球用于直井压裂时，为了使电子标签与天线之间信号传输的准确可靠，避免电子标签2在投球的过程中不规则的运动。电子标签2为圆柱形，电子标签2的轴线与第一陶瓷半球壳11的轴线相同，第一陶瓷半球壳内壁的盲孔14的周围固定连接有配重装置15，或第二陶瓷半球壳内壁的盲孔14的周围固定连接有配重装置15。这样设置可以使井下控制用电子标签球的一端较重，另一端较轻，电子标签2在投球下降的过程中以竖直的状态下落，即电子标签2在投球的过程中会一直保持图1中所示的井下控制用电子标签球顺时针或逆时针旋转90°的状态下降。优选配重装置15为金属环，如图3所示，或配重装置15为金属球。或者，当该井下控制用电子标签球用于水平井压裂时，为了使电子标签与天线之间信号传输的准确可靠，避免电子标签2在投球的过程中不规则的运动。电子标签为圆柱形，电子标签的轴线与第一陶瓷半球壳的轴线相同，在第一陶瓷半球壳的开口 111部位，陶瓷外壳I的内壁固定连接有配重装置15。这样设置可以使电子标签2在投球的过程中保持水平的状态，即电子标签2在投球的过程中会一直保持图1中所示的井下控制用电子标签球的状态。优选配重装置15为一个金属球,如图4所不。缓冲层3可以为橡胶或树脂等电磁波可以穿过的弹性材料制成，优选缓冲层3为橡胶缓冲层，或树脂缓冲层。该井下控制用电子标签球能够发射射频信号，当电子标签球下入压裂滑套中经过压裂滑套内的天线时，电子标签2会向天线发出识别信号，与天线连接的数据处理单元能够判断该信号是否与数据处理单元中的信号一致，数据处理单元以此来控制滑套是否打开，从而实现了准确的控制多个滑套中需要打开的某一滑套或几个滑套。该井下控制用电子标签球可以精确的控制压裂滑套的开关，而且结构简单，性能稳定可靠，使用寿命长。另夕卜，该井下控制用电子标签球还可以用于其它井下设备的控制之用，为井下的设备控制提供了一种新的手段。以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。
权利要求
1.一种井下控制用电子标签球，其特征在于包括球形的陶瓷外壳(1)，陶瓷外壳(I) 内设置有密封的容纳空腔(13)，容纳空腔(13)中设置有电子标签(2)，陶瓷外壳⑴的外表面设置有缓冲层(3)，陶瓷外壳(I)由第一陶瓷半球壳(11)和第二陶瓷半球壳(12)组成，第一陶瓷半球壳的开口(111)边缘周向设置有突起的圆环(112)，第二陶瓷半球壳的开口(121)边缘周向设置有与突起的圆环(112)相匹配的环形凹槽(122)，第一陶瓷半球壳的开口(111)与第二陶瓷半球壳的开口(121)通过密封胶对应粘接。
2.根据权利要求1所述的井下控制用电子标签球，其特征在于第一陶瓷半球壳(11) 的内壁设置有用于固定电子标签的盲孔(14)，第二陶瓷半球壳(12)的内壁设置有用于固定电子标签的盲孔(14)。
3.根据权利要求2所述的井下控制用电子标签球，其特征在于电子标签为圆柱形，电子标签的轴线与第一陶瓷半球壳的轴线相同，第一陶瓷半球壳内壁的盲孔(14)的周围固定连接有配重装置(15)，或第二陶瓷半球壳内壁的盲孔(14)的周围固定连接有配重装置 (15)。
4.根据权利要求3所述的井下控制用电子标签球，其特征在于配重装置(15)为金属环，或金属球。
5.根据权利要求2所述的井下控制用电子标签球，其特征在于电子标签为圆柱形，电子标签的轴线与第一陶瓷半球壳的轴线相同，在第一陶瓷半球壳的开口(111)部位，陶瓷外壳(I)的内壁固定连接有配重装置(15)。
6.根据权利要求5所述的井下控制用电子标签球，其特征在于配重装置(15)为一个金属球。
7.根据权利要求1所述的井下控制用电子标签球，其特征在于缓冲层(3)为橡胶缓冲层，或树脂缓冲层。
全文摘要
本发明公开了一种井下控制用电子标签球，包括球形的陶瓷外壳(1)，陶瓷外壳(1)内设置有密封的容纳空腔(13)，容纳空腔(13)中设置有电子标签(2)，陶瓷外壳(1)由第一陶瓷半球壳(11)和第二陶瓷半球壳(12)组成，第一陶瓷半球壳的开口(111)边缘周向设置有突起的圆环(112)，第二陶瓷半球壳的开口(121)边缘周向设置有与突起的圆环(112)相匹配的环形凹槽(122)，第一陶瓷半球壳的开口(111)与第二陶瓷半球壳的开口(121)通过密封胶对应粘接。该井下控制用电子标签球不但可以精确的控制压裂滑套的开关，而且结构简单，性能稳定可靠，使用寿命长。另外，该井下控制用电子标签球还可以用于其它井下设备的控制之用，为井下的设备控制提供了一种新的手段。
文档编号E21B34/14GK103046899SQ20131002326
公开日2013年4月17日 申请日期2013年1月22日 优先权日2013年1月22日
发明者郑立臣, 孙福超, 杨清海, 高扬, 裴晓含 申请人:中国石油天然气股份有限公司