基于RFID技术的井下控制系统在随钻扩眼作业中的应用

摘要

针对钻井过程中复杂的井下工况,对基于RFID(射频识别)技术的井下控制系统进行了优化设计.对RFID通讯短节及井下天线结构进行了电磁性能优化,通过试验确定了最优的天线与短节外壳内壁间距,减小了金属涡流的电磁干扰,保证了系统稳定工作;根据RFID系统数据交换时间和现场钻井液流速,优化设计天线绕线长度为300 mm,保证标签随钻井液高速流过井下天线内部时被准确读取;对RFID读取控制系统进行了软硬件优化设计,增加了自适应优化模块和信号处理模块,能够根据井下电磁环境的影响,自动调节系统工作频率,使系统工作在最佳状态,标签读取成功率100％;通过优化算法、CRC校验等方式,提高了控制信号解析的正确性.在江苏淮安顺89井成功进行了下井试验,验证了整个系统的工作可靠性和稳定性.该研究为今后基于射频识别控制技术的井下工具开发具有指导意义.