【摘要】：射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)技術(shù)在識別目標(biāo)時不需要與識別對象接觸,利用射頻信號通過空間耦合來實現(xiàn)信息的傳遞,RFID技術(shù)具有數(shù)據(jù)處理精確、可靠性高、非接觸式、可重復(fù)使用等特點。被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、物流、食品、交通等需智能識別的各領(lǐng)域。隨著水平井開采技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛的應(yīng)用,傳統(tǒng)意義上的分段壓裂工藝技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)無法解決壓裂級數(shù)、井筒管徑受限等技術(shù)難題。針對上述所列分段壓裂技術(shù)所存在的問題,為了提高分段壓裂工具應(yīng)用于水平井的可操作性,解決開采過程中壓裂級數(shù)受限等問題,將射頻識別(RFID)技術(shù)應(yīng)用于分段壓裂滑套中,可實現(xiàn)不限級數(shù)的分段壓裂,本文通過研究分析RFID實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑?分析影響其工作性能的因素,結(jié)合油田井下實際工況,分析其可行性�；赗FID技術(shù)的智能滑套工具在實際應(yīng)用過程中還存在很多問題,RFID系統(tǒng)通信技術(shù)相關(guān)設(shè)計以及RF]ID系統(tǒng)的設(shè)計尤為關(guān)鍵。本文將在研究射頻識別技術(shù)原理的基礎(chǔ)上,探討將RFID技術(shù)應(yīng)用于壓裂滑套中的可行性及主要技術(shù)參數(shù)。通過結(jié)合油田井下的實際工況,分析影響其工作性能的因素,對RFID系統(tǒng)標(biāo)簽及天線進行優(yōu)化設(shè)計,并確定了 125KHz的低頻信號傳輸方式作為RFID系統(tǒng)的工作頻率。本文通過確定的RFID系統(tǒng)工作頻率對閱讀器的硬件電路進行了設(shè)計,主要包括主控芯片電路、載波電路、檢波電路、濾波放大整形電路等設(shè)計。依據(jù)電磁感應(yīng)定律分析了智能滑套工作在低頻頻段時標(biāo)簽天線的感應(yīng)電壓特性,并依據(jù)感應(yīng)電壓特性用MATLAB仿真分析了閱讀器天線(螺線管)長度、內(nèi)徑、標(biāo)簽天線類型等因素對信號識別率的影響。同時,井下各種環(huán)境問題引起嚴重的阻抗失配問題,極大地降低了射頻識別控制系統(tǒng)的可靠性。本文完成了 RFID閱讀器的硬件相關(guān)設(shè)計、程序調(diào)試及軟件部分所需的代碼的編寫,并進行了 RFID系統(tǒng)的功能測試。應(yīng)用了一種適用于油井應(yīng)用的自適應(yīng)阻抗匹配方法,并對閱讀器與標(biāo)簽天線進行了仿真。分析采用RFID技術(shù)在壓裂滑套系統(tǒng)的可靠性與可行性,并對存在的問題提出有效改進措施。通過本文對智能壓裂滑套的研究,在將RFID技術(shù)應(yīng)用在壓裂滑套中取得了一定進展,為實現(xiàn)壓裂級數(shù)不受限制提供了一種新辦法新思路。
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【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP391.44

【參考文獻】

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