關(guān)于石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域計量器具管理的思考

柳　娜，南珺祥，馬　軍1.低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實驗室（陜西　西安　710018）2.中國石油長慶油田分公司勘探開發(fā)研究院（陜西　西安　710018）

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關(guān)于石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域計量器具管理的思考

柳娜1，2，南珺祥1，2，馬軍1，2
1.低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實驗室（陜西西安710018）
2.中國石油長慶油田分公司勘探開發(fā)研究院（陜西西安710018）

為了擺脫石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域計量器具在量值溯源過程中，既無法得到法定計量檢定機構(gòu)或政府計量部門授權(quán)的檢定機構(gòu)的檢定和校準(zhǔn)，又無法通過專用計量器具標(biāo)準(zhǔn)裝置或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對其進行校驗的局面，提高分析數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度，適應(yīng)油田發(fā)展的需求。石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域計量器具需要加入石油專用計量器具目錄，石油專用計量器具目錄亦需要石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域計量器具的加入，使其自身量值溯源體系更加完整和規(guī)范。因此,建議建立以計算機網(wǎng)絡(luò)為載體的計量管理信息系統(tǒng)，對計量器具實行數(shù)字化分類管理，其中A類由法定計量檢定機構(gòu)進行檢定，B類、C類由石油專用計量器具檢定實驗室進行檢定和校準(zhǔn)。

石油地質(zhì)實驗；石油專用計量器具；量值溯源；分類管理；計量管理網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)

任何科學(xué)技術(shù)，都是為了探討、分析、研究、掌握和利用事物的客觀規(guī)律；而所有的事物都是由一定的“量”組成，并通過“量”來體現(xiàn)。為了認(rèn)識量并確切地獲得其量值，只有通過計量。對于石油企業(yè)，加強油氣勘探基礎(chǔ)理論研究和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，對在新、老探區(qū)發(fā)現(xiàn)更多油氣資源，解決國內(nèi)油氣供需矛盾起著重要的作用[1]。石油地質(zhì)實驗技術(shù)是油氣勘探技術(shù)群的重要組成部分，是石油地質(zhì)研究的基礎(chǔ)，是油氣勘探開發(fā)的直接保障[2]。石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域計量器具作為石油地質(zhì)實驗技術(shù)載體，其管理仍存在很多薄弱環(huán)節(jié)，因此對其計量器具管理進行優(yōu)化迫在眉睫。

1　石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域計量器具量值溯源現(xiàn)狀

通過一條具有規(guī)定不確定度的不間斷的比較鏈，使計量器具的測量結(jié)果或計量標(biāo)準(zhǔn)的值能夠與規(guī)定的參考標(biāo)準(zhǔn)，通常是國家計量基（標(biāo)）準(zhǔn)或國際計量基（標(biāo)）準(zhǔn)聯(lián)系起來的特性，稱為計量器具分析結(jié)果的溯源性[3]。隨著國家石油工業(yè)的發(fā)展，各專項國家實驗室的成立以及實驗室認(rèn)證認(rèn)可制度在我國的深入進行，對實驗數(shù)據(jù)精確度和計量器具量值溯源的要求越來越高[4]。但是，大量的石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域計量器具因沒有列入國家依法管理的計量器具目錄或列入但沒有通過型式批準(zhǔn)而無法得到法定計量檢定機構(gòu)或政府計量部門授權(quán)的檢定機構(gòu)的檢定和校準(zhǔn)。目前，在國家依法管理計量器具目錄（型式批準(zhǔn)部分）中，僅包含了石油地質(zhì)實驗室在用儀器pH計、分光光度計、光譜儀、色譜儀等幾類計量器具，一個普通石油地質(zhì)實驗室的基本設(shè)置是一百多個分析項目，七八十臺工作計量器具。僅有激光粒度儀、旋轉(zhuǎn)黏度計、分光光度計、氣相色譜儀、離子色譜儀和pH/CON/TDS/T測定儀得到了法定計量檢定機構(gòu)或政府計量部門授權(quán)的檢定機構(gòu)的檢定和校準(zhǔn)。大量的計量器具陷入難檢定和難校準(zhǔn)的境地。

1.1部分石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域計量器具與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)校準(zhǔn)核查形成死循環(huán)

部分石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域計量器具雖列入中華人民共和國計量器具目錄但沒有通過型式批準(zhǔn)。比如X－射線衍射儀、顯微光度計、同位素質(zhì)譜儀、電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀等，這些計量器具僅有通過標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)校驗單一途徑，在沒有更高一級計量標(biāo)準(zhǔn)的情況下，出現(xiàn)了用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)校準(zhǔn)計量器具，然后用計量器具核查標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的死循環(huán)局面，無法溯源到國家或國際計量基準(zhǔn)。

1.2部分石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域計量器具不在目錄且無有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)無法溯源

部分石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域計量器具未列入中華人民共和國計量器具目錄，且目前并無相應(yīng)的有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，如壓汞儀、元素分析儀、碳硫分析儀、原油高壓物性儀等儀器，只能由分析人員用穩(wěn)定物質(zhì)或重復(fù)分析相對穩(wěn)定樣品的方法進行自驗證。

此外，還有偏光顯微鏡、掃描電鏡、能譜儀、氣質(zhì)聯(lián)用儀、陰極發(fā)光儀及圖像粒度儀等定性、半定量的儀器設(shè)備，通常處于由分析人員利用工作經(jīng)驗進行儀器校驗維護的狀況。

2　關(guān)于石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域計量器具管理的思考

2.1石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域計量器具溯源之路在何方

石油專用計量器具是指在油氣勘探開發(fā)過程中，使用未納入國家依法管理計量器具目錄的特有計量器具。在物探、鉆井、固井、錄井、測井、試井、井下作業(yè)、機械采油等油氣勘探開發(fā)過程中，進行生產(chǎn)參數(shù)測量、作業(yè)過程控制、數(shù)據(jù)采集、處理和解釋等活動的計量器具，包括計量標(biāo)準(zhǔn)器具和工作計量器具兩大類。其量值的準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到勘探、鉆井、開發(fā)資料數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠性和生產(chǎn)實施效果[5]。但是在目錄所列舉的專業(yè)領(lǐng)域中，并沒有石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域。

在石油專用計量器具目錄中，涉及石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域僅有核磁共振錄井儀和巖石熱解綜合評價儀2臺設(shè)備通過錄井領(lǐng)域被列入，將來可以得到石油專用計量器具檢定實驗室的檢定。大量需要準(zhǔn)確計量溯源的石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域計量器具處于既無法得到國家法定計量檢定機構(gòu)的檢定，又無法得到石油專用計量器具檢定實驗室檢定的境地。在國家依法管理計量器具目錄（型式批準(zhǔn)部分）沒有大范圍涉及到石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域的情況下，石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域計量器具是否可以加入石油專用計量器具目錄，由石油專用計量器具檢定實驗室來進行專門檢定，值得深思。

在國家實驗室認(rèn)可和實驗室資質(zhì)認(rèn)定管理過程中，計量器具的量值溯源占相當(dāng)大的比重，各石油地質(zhì)實驗室在計量器具量值溯源方面均有大量的資源和豐富的經(jīng)驗可資利用。如果把石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域計量器具加入石油專用計量器具目錄中，對完善石油專用計量量值溯源體系，促進檢定工作系統(tǒng)化、規(guī)范化具有重要的意義。

因此，石油專用計量器具不應(yīng)忽略石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域，石油地質(zhì)實驗室為通過國家實驗室認(rèn)可、實驗室資質(zhì)認(rèn)定以及提高自身實驗水平，需要加入石油專用計量器具目錄，石油專用計量器具目錄亦需要石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域計量器具的加入，使其自身量值溯源體系更加完整和規(guī)范。

2.2石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域計量器具量值溯源系統(tǒng)的建立

為了保證石油專用計量器具能夠溯源到國家計量基準(zhǔn)或社會公用計量標(biāo)準(zhǔn)，或采用進口設(shè)備且國內(nèi)不能溯源的，可采用國際溯源或比對方式對其量值進行確認(rèn)，使石油專用計量器具的檢定有據(jù)可依，必須建立與完善石油專用計量器具的量值溯源系統(tǒng)。將石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域計量器具納入到石油專用計量器具下的量值溯源體系(圖1)中，按照量值溯源體系的要求，采取檢定、校準(zhǔn)、能力驗證、實驗室間比對等方式，將石油地質(zhì)實驗計量器具的量值溯源到國家或國際計量基準(zhǔn)[6]。

圖1　石油地質(zhì)實驗計量器具量值溯源體系

2.3石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域計量器具分類管理及檢定方法初探

根據(jù)石油地質(zhì)實驗室計量器具在國家計量器具目錄、國家計量器具目錄（型式批準(zhǔn)部分）和石油專用計量器具中的情況，可以將實驗領(lǐng)域計量器具的管理方法分為A、B、C、D 4類。

A類為列入國家計量器具目錄（型式批準(zhǔn)部分）的儀器設(shè)備，如色譜儀、分光光度計、pH計等屬于強制檢定的工作計量器具，應(yīng)重點管理，建立臺賬，定點定周期進行檢定。

B類為列入國家計量器具目錄但未通過型式批準(zhǔn)的儀器設(shè)備，如X射線衍射儀、等離子發(fā)射光譜儀、質(zhì)譜儀等計量器具。該類設(shè)備強制檢定等級低于第一類，具備該分析項目相對應(yīng)的有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，應(yīng)列入石油專用計量器具目錄。檢定方法為定期將有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)提交國家計量檢定部門或石油專用計量器具檢定實驗室進行檢定，用檢定合格的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)校準(zhǔn)計量器具，前文所述的核磁共振儀和巖石熱解儀應(yīng)歸于此類。

C類為未列入國家計量器具目錄的儀器設(shè)備，如壓汞儀、原油高壓物性、元素分析儀等計量器具。強制檢定等級接近于第二類，該類設(shè)備專業(yè)性強、對分析數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度要求較高，沒有相對應(yīng)的有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，應(yīng)列入石油專用計量器具目錄。檢定方法建議可將實驗所用的穩(wěn)定物質(zhì)制備成國家或石油專用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，或者由石油專用計量器具檢定實驗室制定儀器設(shè)備相應(yīng)的計量標(biāo)準(zhǔn)器具和檢定程序進行檢定。

D類為定性、半定量的儀器設(shè)備，如偏光顯微鏡、掃描電鏡、陰極發(fā)光儀等儀器設(shè)備。該類設(shè)備專業(yè)性強，定性為主，定量分析誤差允許范圍相對較大，強制檢定等級要求相對較低，應(yīng)列入石油專用計量器具目錄。由儀器操作人員自行校準(zhǔn)，采用能力驗證和實驗室間比對的方法進行人員和儀器狀態(tài)的核查。

2.4建立計量管理網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)，實現(xiàn)計量器具動態(tài)化管理

隨著計算機的廣泛應(yīng)用以及網(wǎng)路技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)建立以計算機網(wǎng)絡(luò)為載體的計量管理信息系統(tǒng)，將計量管理的各項工作納入科學(xué)化、規(guī)范化、實時化管理，以此大力推進石油地質(zhì)領(lǐng)域計量器具的管理工作，也可將其吸納為現(xiàn)有數(shù)字化平臺的一個模塊。計量管理綜合信息涵蓋石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域計量器具臺帳，包括器具存放管理、標(biāo)識管理、動態(tài)管理、期間核查、整體確認(rèn)及檢定周期等信息。該系統(tǒng)運行后，監(jiān)督部門把專用計量器具以及其他石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域計量器具全部納入自動化管理，定期通過數(shù)據(jù)分析，動態(tài)監(jiān)測計量器具在線運行情況，對到期檢定的計量器具及時敦促檢定，提高石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域計量器具管理水平，實現(xiàn)計量管理數(shù)字化。

3　結(jié)論及建議

1）為了適應(yīng)油氣田發(fā)展，提高分析測試水平，石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域需要加入石油專用計量器具目錄；石油專用計量器具目錄亦需要石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域計量器具的加入，使其自身量值溯源體系更加完整和規(guī)范。

2）在石油地質(zhì)實驗領(lǐng)域計量器具進入石油專用計量器具目錄，并建立相應(yīng)量值溯源體系的情況下，可建立以計算機網(wǎng)絡(luò)為載體的計量管理信息系統(tǒng)，對計量器具實行數(shù)字化分類管理，其中A類由法定計量檢定機構(gòu)進行檢定，B類、C類由石油專用計量器具檢定實驗室進行檢定和校準(zhǔn)。

3）在國家實驗室認(rèn)可和實驗室計量資質(zhì)認(rèn)定管理過程中，計量器具的量值溯源占有相當(dāng)大的比重，各石油地質(zhì)實驗室應(yīng)加強實驗室認(rèn)可、資質(zhì)認(rèn)定評審員培訓(xùn)力度，以便及時了解和適應(yīng)認(rèn)證、認(rèn)可對量值溯源要求的改進和發(fā)展。

[1]胡文瑞，鮑敬偉，胡濱.全球油氣勘探進展與趨勢[J].石油勘探與開發(fā)，2013，40（4）：409-413.

[2]中國石油化工集團公司.石油地質(zhì)樣品分析測試技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：石油工業(yè)出版社，2006.

[3]中國合格評定國家認(rèn)可委員會.CNAS-GL04量值溯源要求的實施指南[M].北京:中國計量出版社，2011.

[4]國家計量認(rèn)證石油評審組.石油工業(yè)實驗室計量認(rèn)證的原則與實踐[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督，1995,11(9):5-9.

[5]高淑霞.油田企業(yè)內(nèi)部計量技術(shù)機構(gòu)發(fā)展思考[J].經(jīng)濟研究導(dǎo)刊，2013(22):13-14.

[6]中國合格評定國家認(rèn)可委員會.CNAS-CL06量值溯源要求[M].北京：中國計量出版社，2011.

In order to get rid of the situation that in the quantity value traceability process of the measurement instruments in the petro?leum geological experiment, the measurement instruments can not only get the verification and calibration of legal metrological verifica?tion institutions or the verification institutions authorized by government metrology department, but also can not be verified through the standard device for special measurement instruments or a standard material, and in order to improve the accuracy of the analysis data to meet the needs of the development of oil fields, the measurement instruments in the field of petroleum geology experiment need to be added to the catalogue of special measuring instruments for petroleum industry, and the catalogue also requires the addition of the mea?suring instruments in the field of petroleum geology experiment to make its own value traceability system more complete and standard. Therefore, it is recommended to establish a measurement management information system taking computer network as carrier for the im?plementation of the digital classification management of the measurement instruments. Among them, class A is verified by the legal met?rological verification institutions, and class B, class C are verified and calibrated by the calibration laboratory for the petroleum special measuringinstruments.

petroleum geology experiment; special measurement instruments for petroleum industry; measurement traceability; classifi?cation management; measurement management network system

柳娜（1979-），女，工程師，主要從事儲層地質(zhì)學(xué)及實驗室質(zhì)量管理方面的研究工作。

本文編輯：王梅2015-12-09