一种适用于井下钻具的射频电子标签的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于井下钻具的射频电子标签的制作方法，属于石油装备技术领域，其特征在于，包括以下步骤：a、先加工防护外壳和聚醚醚酮底托，将加工成型的聚醚醚酮底托安装到防护外壳内；b、再加工射频天线，将芯片和加工成型的射频天线连接后置于聚醚醚酮底托中；c、采用灌封模具进行灌封，在高温作用下，将聚醚醚酮材料与聚醚醚酮底托进行融合，对射频天线形成全封闭包裹，将灌封面打磨平整；d、灌封完成后，在防护外壳上密封连接透明防护盖，制得射频电子标签。本发明专利技术采用特定的灌封工艺，制备得到的射频电子标签适用于井下200℃、200MPa的特定环境，能够保障长期使用稳定性。能够保障长期使用稳定性。能够保障长期使用稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于井下钻具的射频电子标签的制作方法


[0001]本专利技术涉及到石油装备
，尤其涉及一种适用于井下钻具的射频电子标签的制作方法。

技术介绍

[0002]钻具作为石油钻井的主要工具之一，具有使用量大、工作环境恶劣、服役安全压力大的特点，钻具的安全服役及科学化管理是钻井安全及降低钻井成本的重要保障。当前石油行业钻具管理信息化程度不高，缺乏钻具单根智能识别技术，钻具的服役信息主要依靠人工填报、纸质记录及电子存档的方式。采用该记录方式现场人员劳动强度大、工作效率低，同时钻具服役资料零散，导致信息查阅不便及单根信息失真的问题，既加重了现场人员的工作负担，又使管理人员及使用人员难以及时掌握钻具的真实服役情况，无法基于准确的钻具单根信息进行钻具资产全生命周期的科学化管理及服役风险预测分析，更不便于对钻具全生命周期服役数据进行数据分析及二次价值挖掘。射频识别技术，又称RFID技术，是自动识别技术的一种，是通过无线射频方式进行非接触式的双向数据通信技术。经过多年的技术发展，现已广泛运用于零售、仓存、石油和交通各行业的信息化管理。
[0003]公开号为CN 111144155B，公开日为2020年09月25日的中国专利文献公开了一种油管、抽油杆身份识别跟踪系统，包括检测探头、芯片、芯片读取装置和接箍，检测探头安装在一个独立于井口的安装筒上，芯片安装在接箍的上端面上；所述的芯片为射频电子标签，所述的芯片读取装置为射频读写器，射频读写器的结构包括射频读写器主机和射频天线，射频天线通过导线与射频读写器主机连接；所述射频天线设置在所述安装筒的内侧，射频天线和射频读写器主机之间通过导线连接。
[0004]该专利文献公开的油管、抽油杆身份识别跟踪系统，将芯片设置在油管接箍或抽油杆接箍的上端面上而不是设置在油管或抽油杆上，这种安装方式不会对接箍的使用造成影响，同时也避免了安装芯片对油管或抽油杆强度的削弱。但是，射频电子标签不适用于井下200℃、200MPa的特定环境，使用稳定性较差。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种适用于井下钻具的射频电子标签的制作方法，本专利技术采用特定的灌封工艺，制备得到的射频电子标签适用于井下200℃、200MPa的特定环境，能够保障长期使用稳定性。
[0006]本专利技术通过下述技术方案实现：一种适用于井下钻具的射频电子标签的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：a、先加工防护外壳和聚醚醚酮底托，将加工成型的聚醚醚酮底托安装到防护外壳内；b、再加工射频天线，将芯片和加工成型的射频天线连接后置于聚醚醚酮底托中；c、采用灌封模具进行灌封，在高温作用下，将聚醚醚酮材料与聚醚醚酮底托进行
融合，对射频天线形成全封闭包裹，将灌封面打磨平整；d、灌封完成后，在防护外壳上密封连接透明防护盖，制得射频电子标签。
[0007]所述步骤d中，射频电子标签的参数指标为耐高温200℃及抗压强度为200MPa。
[0008]所述步骤d中，射频电子标签为圆柱形，直径为24.3mm，高度为7mm，重量为10.5g，射频电子标签为无源超高频射频电子标签，射频频段为800
‑
900MHz。
[0009]所述步骤d中，射频电子标签，包括防护外壳，防护外壳内设置有封装层、用于能量转换的芯片和用于将电磁波或电磁场能量转化为感应电流的射频天线，芯片和射频天线电连接，芯片和射频天线通过封装层封装形成标签封装体，标签封装体固定在防护外壳的内壁上。
[0010]所述防护外壳为不锈钢外壳，沿防护外壳的圆周设置有滚花边。
[0011]所述封装层包括聚醚醚酮底托和用于热塑封装芯片和射频天线的聚醚醚酮层，聚醚醚酮底托嵌合在防护外壳上。
[0012]所述步骤a中，聚醚醚酮底托内开有用于固定射频天线的固定槽。
[0013]所述标签封装体呈圆柱状，标签封装体的大小与防护外壳的大小相适配。
[0014]所述步骤d中，所述射频电子标签上设置有与钻具单根进行一对一绑定，给钻具单根提供唯一的电子化编码字段的电子识别编码。
[0015]所述步骤b中，射频天线的横截面呈正六边形。
[0016]本专利技术的有益效果主要表现在以下方面：一、本专利技术，a、先加工防护外壳和聚醚醚酮底托，将加工成型的聚醚醚酮底托安装到防护外壳内；b、再加工射频天线，将芯片和加工成型的射频天线连接后置于聚醚醚酮底托中；c、采用灌封模具进行灌封，在高温作用下，将聚醚醚酮材料与聚醚醚酮底托进行融合，对射频天线形成全封闭包裹，将灌封面车平；d、灌封完成后，在防护外壳上密封连接防护盖，制得射频电子标签；较现有技术而言，采用特定的灌封工艺，制备得到的射频电子标签适用于井下200℃、200MPa的特定环境，能够保障长期使用稳定性。
[0017]二、本专利技术，采用灌封模具进行灌封，能够实现一次灌封多只产品、自动脱模及模具恒温控制，在提高灌封效率的同时，能够大幅提高最终制得的射频电子标签的良品率。
[0018]三、本专利技术，步骤d中，射频电子标签为圆柱形，直径为24.3mm，高度为7mm，重量为10.5g，射频电子标签为无源超高频射频电子标签，射频频段为800
‑
900MHz，具有良好的适用性。
[0019]四、本专利技术，步骤d中，射频电子标签，包括防护外壳，防护外壳内设置有封装层、用于能量转换的芯片和用于将电磁波或电磁场能量转化为感应电流的射频天线，芯片和射频天线电连接，芯片和射频天线通过封装层封装形成标签封装体，标签封装体固定在防护外壳的内壁上，具有抗高温、抗高压、抗金属性、抗振动、抗腐蚀、抗磕碰以及防水防潮的特性，能够稳固的固定在井下钻具上，具有良好的密封性，耐高温高压，能够适应井下苛刻环境，使用稳定性和可靠性好。
[0020]五、本专利技术，防护外壳为不锈钢外壳，沿防护外壳的圆周设置有滚花边，具有良好的结构强度，适用于井下苛刻环境。
[0021]六、本专利技术，封装层包括聚醚醚酮底托和用于热塑封装芯片和射频天线的聚醚醚酮层，聚醚醚酮底托嵌合在防护外壳上，使得整个射频电子标签具有良好的机械强度、耐高
温、耐冲击、阻燃、耐酸碱、耐水解、耐磨、耐疲劳、耐辐照及良好的电性能。
[0022]七、本专利技术，步骤a中，聚醚醚酮底托内开有用于固定射频天线的固定槽，能够稳固的固定射频天线，保障使用可靠性。
[0023]八、本专利技术，标签封装体呈圆柱状，标签封装体的大小与防护外壳的大小相适配，利于保障整个射频电子标签结构更加工整。
[0024]九、本专利技术，步骤d中，所述射频电子标签上设置有与钻具单根进行一对一绑定，给钻具单根提供唯一的电子化编码字段的电子识别编码，便于保障钻具单根的唯一识别性，利于钻具全使用周期的跟踪。
[0025]十、本专利技术，步骤b中，射频天线的横截面呈正六边形，利于整个射频电子标签获得最大的识别距离，保障使用效果。
附图说明
[0026]下面将结合说明书附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的具体说明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于井下钻具的射频电子标签的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：a、先加工防护外壳（1）和聚醚醚酮底托（5），将加工成型的聚醚醚酮底托（5）安装到防护外壳（1）内；b、再加工射频天线（4），将芯片（3）和加工成型的射频天线（4）连接后置于聚醚醚酮底托（5）中；c、采用灌封模具进行灌封，在高温作用下，将聚醚醚酮材料与聚醚醚酮底托（5）进行融合，对射频天线（4）形成全封闭包裹，将灌封面打磨平整；d、灌封完成后，在防护外壳（1）上密封连接透明防护盖（8），制得射频电子标签。2.根据权利要求1所述的一种适用于井下钻具的射频电子标签的制作方法，其特征在于：步骤d中，射频电子标签的参数指标为耐高温200℃及抗压强度为200MPa。3.根据权利要求1所述的一种适用于井下钻具的射频电子标签的制作方法，其特征在于：所述步骤d中，射频电子标签为圆柱形，直径为24.3mm，高度为7mm，重量为10.5g，射频电子标签为无源超高频射频电子标签，射频频段为800
‑
900MHz。4.根据权利要求1所述的一种适用于井下钻具的射频电子标签的制作方法，其特征在于：所述步骤d中，射频电子标签，包括防护外壳（1），防护外壳（1）内设置有封装层（2）、用于能量转换的芯片（3）和用于将电磁波或电磁场能量转化为感应电流的射频天线（4），...

【专利技术属性】
技术研发人员：万夫，陈瑞峰，张健，张志东，喻建胜，黄敏，唐顺东，王文权，罗顺，唐桃，罗培元，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司四川科特检测技术有限公司，
类型：发明
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