石油钻杆RFID追溯管理
发布时间：2018-06-05 17:52:13
石油钻杆RFID追溯管理
钻杆是石油开采企业重要的资产之一，购置新钻杆的费用平均约占资本投资总额的20-25%，因此对钻杆进行科学有效的资产管理具有十分重要的经济价值。钻杆的使用寿命，根据制造质量、使用环境、保养维护的情况，从2年到6年不等。为了保持钻杆良好的工作状态，满足钻井的使用需求，需要对钻杆定期进行检查维护，并对已到使用寿命的钻杆进行报废处理，另外还需要花费大量的资金去购置新的钻杆（2018年，俄罗斯某钻井运营商购买了6.37万吨钢钻杆，而报废量则达到3万吨）。若不能对钻杆寿命进行科学有效的管理，可能会造成钻杆提前报废，或库存钻杆不足的情况，将严重影响企业的经营质量。尽管石油开采企业都非常重视对钻杆的保养和盘点，但由于缺乏科学有效的信息化手段，在实际操作中，很难做到对每根钻杆的检修状况、保养时间、下井时间以及工作时长进行单独准确的记录，并准确及时地将信息上报汇总。而是每个钻井将钻杆按组进行由人工进行粗略记录，再上报公司由人工进行汇总统计。不仅耗时耗力，而且数据真实性和可靠性较差。更无法做到针对性报废，为以防万一通常采取整组报废，浪费极大。
钻杆在井下磨损到一定程度后，容易发生钻杆刺漏，导致钻杆报废。为防止刺漏的发生，目前一般定期将钻杆抽出钻井，采用探伤设备进行检测，这种方式只能在钻杆已经形成裂纹时才能发现问题，无法提前发现隐患。因此在检测的间隔期间发生刺漏的情况非常多。由于相同质量水平的钻杆在正常工作条件下的磨损程度与工作时长成正比，因此可以通过记录钻杆工作时长来预防钻杆发生刺漏。再结合大数据算法，甚至可以通过数据的积累计算出各个供应商的钻杆即将发生刺漏的平均工作时长，强大的数据支撑，不仅利于钻杆的保养，还能便于对供应商产品质量进行评价和管控。
使用RFID进行钻杆管理的优势和价值：
1. 通过掌控钻杆当前状况和剩余寿命的可靠信息，使钻杆达到最大允许磨损程度后再报废，而不是根据机组的一般数据提前报废。钻杆的使用寿命至少可提高20%。
2. 通过使用RFID对每根钻杆进行单独精确的管理，可实现将不同管道的钻杆相互组合或与其他新钻杆组合使用，从而将一组钻杆的数量减少到打井所需的实际数量。而以往在对一组钻杆进行组合时，至少要保留5％的备品数量。
3. 基于每根钻杆真实准确的使用寿命，能够精准筛选出真正需要修复的钻杆，使探伤和钻杆检修更具计划性和针对性，经判断无法修复的提前报废损坏较为严重的部分，而非将一整套钻杆全部报废。综合节省检修和报废的成本达到25%以上。
4. 将因冲蚀或故障导致钻杆损坏事故的风险降低30%。该系统将根据钻杆当前的使用寿命，提供在RIH作业前对钻杆进行分类，或建议改变其在连接装置中的位置。
5. 每根钻杆的供应商信息都将存储在信息系统中，且经过严格加密防止外泄。采购人员可通过此数据快速统计供应商的供货及运行业绩，便于筛选和淘汰不符合要求的供应商，防止供应商业绩造假等情况。
6. 可掌握不同厂家生产的钻杆在相同工况下的最大使用寿命，并基于此数据对供应商进行评比和考核，不断提升供货质量，从而将钻杆的平均最大使用寿命增加10%以上。采购时还能通过计算价格与产品寿命的比值来选择性价比最高的供应商。
绵阳市锐钛智能科技有限公司研制的Promass Micron——一款圆形的嵌入式UHF RFID耐高温标签，专为石油钻杆设计定制。它是专门设计的埋入钻杆接头孔中，跟踪每一根单根钻杆。FRID技术是实现各种管道数据跟踪和交互的关键技术，这在以前是很难的。在采用FRID技术之前，石油钻井企业往往面临着几个问题。他们不能确切地知道钻头在哪里，如何使用，以及它将持续多久。在钻井过程中，用于建造钻井装置的钻杆存放在钻井塔支架或管场支架上。为了在结构中找到正确的钻柱构件，工人经常需要爬上钻杆架，用卷尺测量钻杆。然后，工人将规格写在一张纸上，然后手动将数据输入计算机。在某些情况下，他们也可以在钻杆上喷漆以识别数字，但这效果有限。如果钻杆标记在支架上方向错误、被泥土覆盖或磨损，则不完整的标记不起任何作用。
利用rfid技术来跟踪钻杆各接头的能力，为改进文件和提高工艺效率，从而节约成本和降低风险提供了新的可能性。天气和运营条件使中国的油田成为地球上最具挑战性的资产管理环境之一。钻杆在恶劣环境下的操作过程中暴露于高温、极端压力和振动以及化学腐蚀。
管道工标签记录标识编号、钢号、尺寸、重量、生产信息、最后使用情况、资产维护记录等重要信息，所存储的信息被传送到RFID的跟踪系统。通过使用手持式RFID读写器，在对所有钻杆进行扫描之前和之后，工人可以获得关键信息。并且当资产需要清洁和维护时，以及当需要报废时，可以获得实时的可见性。
这大大降低了可能导致检测失败的泄漏和破裂的风险。通过及时收集原始数据，管理层可以使用现场数据做出快速准确的决策。
