測井壓力儀器刻度參數(shù)處理應(yīng)用方法研究

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1、http://www.paper.edu.cn測井壓力儀器刻度參數(shù)處理應(yīng)用方法研究李冬梅1，鞠曉東1，陳福利2，張淑品21中國石油大學(xué)（北京）資源信息學(xué)院2中國地質(zhì)大學(xué)（北京）能源學(xué)院摘要:通過對壓力儀器刻度數(shù)據(jù)的處理分析，能夠提高對測井壓力儀器性能狀況的認(rèn)識。為最大限度的提高壓力刻度數(shù)據(jù)的應(yīng)用效果，減少壓力溫度補(bǔ)償過程的計(jì)算誤差，提高壓力測量精度，通過幾種計(jì)算方法對壓力刻度數(shù)據(jù)進(jìn)行溫度補(bǔ)償處理，以二維、三維圖形方式直觀顯示了溫度-壓力-頻率三種數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，對比結(jié)果分析表明：利用最小二乘法處理結(jié)果得到的壓力溫度補(bǔ)償系數(shù)對壓力測井

2、進(jìn)行溫度補(bǔ)償結(jié)果最好。關(guān)鍵詞：測井，壓力儀器，刻度，溫度補(bǔ)償，誤差分析，應(yīng)用0引言在石油勘探開發(fā)中，壓力參數(shù)是油藏監(jiān)測和評價(jià)的重要參數(shù)，壓力信息通常由壓力儀器測量得到。對于大多數(shù)壓力參數(shù)使用者而言，往往關(guān)心的只是壓力計(jì)（儀器）的準(zhǔn)確度，也就是我們平常所說的精度等級；而對于壓力計(jì)檢定部門而言，由于檢測的過程基本是在環(huán)境條件很好的實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行的，檢測的依據(jù)是壓力計(jì)檢定規(guī)程，一般都是通過判斷當(dāng)時(shí)檢測結(jié)果的極限誤差來確定其準(zhǔn)確度等級，而往往忽略了壓力計(jì)由于使用的環(huán)境的不同，出廠時(shí)的一些相關(guān)指標(biāo)的不同，其使用中的不確定因素不同。另外，按照現(xiàn)在

3、的壓力計(jì)國家檢定規(guī)程，壓力計(jì)的檢定周期一般都為一年，對于那些穩(wěn)定性比較差的低精度的壓力計(jì)而言，其在周期內(nèi)的使用就可能產(chǎn)生許多不可預(yù)知的誤差結(jié)果。為了提高壓力測井的精度和可靠性，在測井壓力計(jì)使用過程中必須加強(qiáng)壓力計(jì)的刻度檢定和管理工作，即加強(qiáng)壓力儀器的“三性一化”（即穩(wěn)定性、重復(fù)性、一致性、標(biāo)準(zhǔn)化）工作，壓力參數(shù)測試單位對壓力計(jì)的刻度檢定和管理工作重點(diǎn)放在壓力儀器的定期檢定和刻度過程上，壓力測量和資料評價(jià)工作中容易忽視對壓力刻度參數(shù)的處理分析和應(yīng)用這一重要環(huán)節(jié)。1壓力儀器檢定與刻度測試壓力儀器的測試與檢定工作是保持壓力參數(shù)測量精度的基

4、礎(chǔ)性工作，一般由儀器計(jì)量檢定部門組織完成，主要方式是對儀器進(jìn)行定期刻度。對于壓力計(jì)而言，長期穩(wěn)定性應(yīng)該是最重要的指標(biāo)之一，極限誤差不好的壓力計(jì)，如果具有良好的長期穩(wěn)定性的話，還可以進(jìn)行定點(diǎn)修正使用，如果儀器長期穩(wěn)定性差，儀器就基本不能正常使用了，所以穩(wěn)定性指標(biāo)是壓力計(jì)測量的重要指標(biāo)，在壓力計(jì)定期檢定中要記錄并保存好刻度臺帳，分析儀器的長期穩(wěn)定性指標(biāo)。1http://www.paper.edu.cn對于壓力計(jì)而言，由于溫度的變化往往對傳感器的性能造成很大的影響，所以壓力計(jì)一定要有溫度影響的指標(biāo)，目前大多數(shù)廠家都已經(jīng)對壓力計(jì)的溫度影響進(jìn)

5、行了溫度補(bǔ)償，以便在特定的溫度范圍內(nèi)使溫度影響產(chǎn)生的不確定度最小，對于國外進(jìn)口的壓力計(jì)而言，其都會給出一個(gè)工作溫度范圍，在這個(gè)工作溫度范圍內(nèi)，壓力計(jì)的溫度影響產(chǎn)生的不確定度是可以忽略的，這個(gè)溫度范圍在定型鑒定時(shí)已經(jīng)進(jìn)行驗(yàn)證的。對于超出此溫度范圍的溫度影響造成的測量不確定度，廠家應(yīng)該給出具體的指標(biāo)。1）刻度的基本條件根據(jù)壓力儀器刻度的國家標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)壓力源需要根據(jù)壓力傳感器綜合精度進(jìn)行選擇，例如，0.05%FS精度的壓力傳感器，標(biāo)準(zhǔn)壓力源選擇的最低標(biāo)準(zhǔn)是精度為0.02%FS。室內(nèi)溫度條件應(yīng)保持(20±1)℃。恒溫系統(tǒng)的溫度波動應(yīng)小于0.

6、5℃，測溫精度小于1.0℃，測溫探頭接近被刻度壓力傳感器,溫度指示分辨率最小位可達(dá)0.1℃。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的精度不超過傳感器基本誤差的10%～20%[2]。2）刻度方法刻度前首先要進(jìn)行傳感器狀態(tài)調(diào)整,以便獲得相對穩(wěn)定的零點(diǎn)和靈敏度，狀態(tài)調(diào)整是保證刻度成功和有效的關(guān)鍵一步，經(jīng)過充分老化和狀態(tài)調(diào)整的傳感器在采集系統(tǒng)預(yù)熱穩(wěn)定后便可進(jìn)行刻度過程。由于高精度的壓力是用多項(xiàng)式最小二乘法擬合方法來求得的，為了求解方程的需要，對刻度點(diǎn)數(shù)有一個(gè)最低要求，如溫度用三階方程擬合，則每一溫度值壓力刻度點(diǎn)至少有4點(diǎn)，一般采用5點(diǎn);壓力又是用三階擬合，則每一溫度

7、值壓力刻度點(diǎn)至少有4點(diǎn)，一般采用5點(diǎn)，以保證更好擬合。在進(jìn)行壓力刻度時(shí)，可以預(yù)定4個(gè)溫度點(diǎn)，在每一溫度點(diǎn)恒溫條件下，從量程起始點(diǎn)到滿量程由標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)產(chǎn)生5個(gè)壓力，然后同時(shí)讀下壓力、溫度、壓力晶振頻率和測溫晶振頻率，刻度順序應(yīng)從最高溫度點(diǎn)開始，一般從狀態(tài)調(diào)整后即轉(zhuǎn)入高溫點(diǎn)刻度過程，同一溫度點(diǎn)的壓力刻度從高壓到低壓然后又回高壓完成一次循環(huán)，每一壓力點(diǎn)應(yīng)穩(wěn)定10min后讀數(shù)，一次循環(huán)后若發(fā)現(xiàn)刻度數(shù)據(jù)有問題應(yīng)在同一溫度點(diǎn)下進(jìn)行第二次循環(huán)測試。3）刻度記錄根據(jù)壓力測井儀器的計(jì)量檢定規(guī)程和儀器刻度規(guī)程要求，進(jìn)行刻度并記錄刻度所需要記錄的所有信息

8、，為壓力儀器的刻度和分析提供必要的信息資源。表1是對9804#、DDL063#壓力儀器進(jìn)行刻度檢定的部分紀(jì)錄。表19804#、DDL063#壓力儀器刻度數(shù)據(jù)表檢定條件刻度儀器、日期、計(jì)數(shù)率溫度oC壓力(psi)9804#9804#DD