[发明专利]一种应用于石油钻杆作业的身份识别方法

说明书

本申请公开了一种应用于石油钻杆作业的身份识别方法，包括：对钻杆的特定局部进行磁标记处理；检测特定局部的磁特性变化；当检测到磁特性的异常值时，则检测到钻杆的磁标记，基于磁标记的位置、宽度和/或磁异常幅度信息获取钻杆编码。本发明的优点是：第一，实现简单，基于磁标记的位置、宽度和/或磁异常幅度信息获取钻杆编码；第二，便于机器自动识读，特别是易于在钻井过程中实现对编码的自动现场识读；第三，通过钻杆编码，能够识别石油钻杆的身份信息，对钻杆逐根进行建档，从而知道每根钻杆在不同深度、拉/压力、振动、泥浆腐蚀性等条件下工作过的时间，实现更科学的钻杆分级，可以减少钻井事故，也可以避免在钻杆淘汰时所留的裕量过大，降低钻井作业的总成本。

技术领域

本发明涉及一种应用于石油钻杆作业的身份识别方法。

背景技术

现有技术中，石油钻杆是钻井作业的重要工具，每根钻杆的长度约为10米，多节钻杆以丝扣方式相连，下部同底部钻具组合相连，上部连接方钻杆、水龙头等。泥浆通过钻杆输送到井下。在采用转盘钻的钻井作业中，由钻杆把钻机的扭矩传递给井下的钻头。钻杆是钻柱组成中最长的部分。钻杆在井下需要经受拉力、压力、扭力、振动、摩擦、钻井液腐蚀，需要定期评估钻杆的老化程度，据此对钻杆进行分级，并及时淘汰和更新。目前对钻杆的分级依据包括定期进行的厚度检测和探伤。如果能够对钻杆逐根进行建档，就可以知道每根钻杆在不同钻井条件，例如深度、拉/压力、振动、泥浆腐蚀性等下工作过的时间，据此能够对钻杆的老化程度进行更全面和准确的评估，可以有效减少钻井事故，也可以避免在钻杆淘汰时所留的裕量过大，降低钻井作业的总成本。现有技术包括：一、主流做法是在钻杆接头处用钢字模打编号。这种方式难以实现机器自动识读，此外还容易沾污泥浆和油污，也易受磨损。二、在钻杆接头上嵌入电子芯片，其中存储钻杆的编号，通过接触式或非接触式读取装置，读取该编号。这种方案中采用的电子芯片难以在井下高温和高振动的条件下长时间工作，损坏率高。三、在钻杆接头上安装条形码(包括二维条码)。条形码同样存在易沾污和易磨损的缺点。总之，目前缺少一种可靠性高而又便于识读的石油钻杆身份识别方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种应用于石油钻杆作业的身份识别方法，其不仅成本低廉，而且可靠性高，并且便于机器自动识读，特别是易于实现在钻井作业过程中的现场识读。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种应用于石油钻杆作业的身份识别方法，其特征在于，包括：对钻杆的特定局部进行磁标记处理；检测所述特定局部的磁特性变化；当检测到磁特性的异常值时，则检测到钻杆的磁标记，基于所述磁标记的位置、宽度和/或磁异常幅度信息获取钻杆编码。

进一步地，所述对钻杆的特定局部进行磁标记处理的步骤包括：将钻杆特定局部的材料替换或添加为磁性能不同的材料。

进一步地，所述对钻杆的特定局部进行磁标记处理的步骤包括磁场热处理，所述磁场热处理包括：对所述特定局部进行加热，使其达到材料的居里温度点，以作为磁标记区域；对所述磁标记区域施加特定方向的磁场，当所述磁标记区域位于钻杆的杆身上时，所述特定方向为与钻杆的轴向方向一致的磁场；当所述磁标记区域位于钻杆的接头上时，所述特定方向为沿接头的径向方向；在磁场作用下对所述磁标记区域进行保温，然后，进行可控降温，形成磁标记。

进一步地，所述磁标记设置于钻杆的杆身上，并沿轴向排列，或者所述磁标记设置于钻杆杆身上，并沿圆周排列，或者所述磁标记设置于钻杆接头上，并按圆周排列。

进一步地，通过光电编码器测量所述磁标记的轴向宽度和轴向位置。

进一步地，通过传感器阵列测量所述磁标记的圆周宽度和/或磁异常幅度。

进一步地，通过设置于钻杆外侧面、内侧面或环绕钻杆沿圆周排列的传感器或传感器阵列测量所述磁标记的位置、宽度和/或磁异常幅度。

进一步地，所述检测所述特定局部的磁特性变化的步骤包括：采用霍尔传感器，和/或线圈进行检测。