[发明专利]一种基于自适应稳频RFID技术的油井注水控制装置

摘要

本发明公开了一种基于自适应稳频RFID技术的油井注水控制装置，包括注水套管、RFID标签球、井下RFID控制器、井下RFID环境适应器和注水阀,所述井下RFID控制器包括标签读写模块和井下读写器天线，所述井下RFID环境适应器包括相位测量模块、PWM输出模块和可控电容阵列模块。本发明采用高温磁芯加射频芯片的RFID标签具有更优异的高温性能，以铁氧体屏蔽环包裹井下读写器天线，消除金属管道影响，以RFID环境适应器动态可调补偿电容，适应不同井下水流，使油井注水控制装置具备更强的鲁棒性和环境不敏感性，通信更加可靠，适应不同井下环境。

主权项

一种基于自适应稳频RFID技术的油井注水控制装置，其特征在于，包括注水套管、RFID标签球、井下RFID控制器、井下RFID环境适应器和注水阀，其中，所述RFID标签球用于携带注水阀开度大小指令并随注水套管内的水流向下运动；所述井下RFID控制器包括标签读写模块和井下读写器天线，所述标签读写模块和所述井下读写器天线均安装在所述注水套管的内壁上，所述井下读写器天线包括中空的天线骨架及缠绕在天线骨架上的螺线管天线，所述螺线管天线的一端与所述标签读写模块连接且另一端与所述井下RFID环境适应器连接，所述标签读写模块用于对运动到天线骨架内腔的RFID标签球进行读写操作，以获取注水阀开度大小指令，从而控制注水阀的开度；所述井下RFID环境适应器包括相位测量模块、PWM输出模块和可控电容阵列模块，其中，所述相位测量模块用于将井下读写器天线输出的正弦波信号转化成方波信号并与标签读写模块的芯片发出的方波信号进行比较，然后将两个方波的相位差输出给PWM输出模块；所述PWM输出模块基于所述相位差来控制可控电容阵列模块的电容，以调整可控电容阵列模块的电容，从而使标签读写模块、井下读写器天线和可控电容阵列模块构成的电路发生谐振，以便标签读写模块对RFID标签球进行读写。