油田修井拉力表在線檢定/校準裝置

史琦

摘 要：目前，油田修井拉力表的檢定/校準是要求企業將拉力表拆卸后，送至檢定機構進行檢定/校準，既影響生產進度，又增加生產成本。為解決這一實際問題，提高工作效率，增強經濟效益，本課題通過實地調研油田生產現場，擬設計油田修井拉力表在線檢定/校準裝置，可以在較短時間內在線進行檢定/校準工作。該裝置主要采取無線傳輸手段，通過無線發射器傳輸和收集到一次無線信號到儀表，儀表及時處理相關信號，通過儀表和終端顯示力值結果。這種方式可以快速進行數值比對，及時分析出拉力表數值的可靠性和準確性。同時，削減物力、人力成本，提升工作效率，解決拆卸中可能導致的機械設備損傷和安全問題。保障油田穩產和安全生產，為發展大慶經濟做出應有的貢獻。

關鍵詞：油井；修井拉力表；在線檢定/校準裝置

1 項目研究的意義、國內外研究現狀及發展趨勢

1.1項目研究意義

石油是關鍵性、戰略性物資，它被譽為國民經濟的命脈。石油開采工作與維護維修油井工作密不可分，可靠準確的拉力表，可為修井工作輔以可靠精準的地下情況參數，為油田高產穩產提供必要的技術保障。

現今，國內大型油田均在較淺地層鉆井中，采用拉力表讀取力值，預測地下情況，準確及時地采取有力措施，確保工作順利進行。數據的準確可以有效預防鉆頭損壞及卡鉆問題，尤其是在修井作業中，借助拉力表將井下鉆柱懸重，被卡管柱上提時讀取表盤上的提拉力示值，把握井下重力的具體變化，以預防井架超載以及井管拔脫帶來的事故，是防止發生井噴等重大事故的最優先處置措施。可以說，修井拉力表是修井工人的“一雙眼睛”。也代表著對修井拉力表進行檢定/校準工作的重要性。本著服務于石油開采，削減生產成本，增加企業的社會效益以及經濟效益的目標，擬正式開展本項目的研究活動。

1.2國內外研究現狀及發展趨勢

如今國內尚未研發出修井拉力表在線檢定/校準裝置，檢定/校準之前，均需拆卸拉力表送至實驗室，費時費力，更無法確保其操作安全性。本項目組經過巨大努力，研發出油田修井拉力表在線檢定/校準裝置。此裝置不僅使大慶市質量技術檢驗檢測中心服務于油田提供有力的技術保障和支撐，更有效地保障油田修井儀器的安全性，切實發揮這些檢定/校準的重要作用，穩步提升修井時效性，削減產油成本，盡量規避安全事故的出現。

2項目可行性分析和技術路線

2.1可行性分析

該項目主要采取無線傳輸手段，高精度高抗擾模數轉換電路，將拉力表模擬電壓值轉換為數字輸出，通過可靠性無線發射裝置傳輸收集到的一次無線信號到儀表，儀表及時處置相關信號，然后在儀表上顯示力值結果，最后將拉力表數據實時輸出到檢定人員終端，從而實現拉力表數據的無損轉換和高效傳輸。這種方式快捷安全，實時比較力值，分析其可靠性以及準確性。這項技術要求人員立足于所掌握的科技能力，進行科技創新，繼而達到目標。本中心的相關技術人員多年來反復在油田修井現場開展試驗，獲得了較為理想的效果。

油田修井拉力表在線檢定/校準裝置，可以破解拉力表檢定/校準工作難度大等多種技術性難題，在國內領域處于技術空白。目前，大慶油田修井拉力表設備超過了一千臺，國內油田更是擁有數量龐大的井用拉力表。一旦此裝置在油田修井方面得到廣泛運用，必會創造可觀的經濟效益和社會效益。所以，這個項目的使用范圍廣泛、前景看好，兼具社會效益和經濟效益，有著清醒的技術難題攻克思路，方法科學合理，研究實力和科學性都比較強，大致兩年左右即可達到應用層級。

2.2 技術路線

3 項目概述

3.1 研究目標

為了破解油田修井拉力表拆卸難、檢定/校準存在難度的問題，本課題組密切聯系石油高效安全生產的殷切需要，提出了在線無損檢定/校準技術，設計了可以在油井現場進行修井拉力表檢定/校準裝置，設計了無損高效的拉力表數據抗干擾傳輸以及轉換體系，形成穩定性、準確性判定準則，打造了大型構件拉力表在線檢定/校準的先進裝置。通過實施這個課題，削減了拉力表拆卸檢定/校準的損耗，規避了儀器裝卸過程中可能造成的安全隱患，減少了時間，壓縮了檢定/校準、管理生產的費用支出，保障了油田的穩產高產。

3.2研究關鍵內容

1.研發油田修井拉力表在線檢定/校準的一套方法。主要結合油田的實際生產狀況，提出了無損油田修井拉力表在線檢定/校準，具有較強的可行性。它側重分析和把握標準裝置能否及時便捷地連接、是否便于人員操作，現場加載采取什么樣的動力供應等問題。

2.研制適宜于生產現場拉力表檢定/校準的裝置。采取用系統設計的理念，設計出拉力表檢定/校準儀器的承力框架、加載裝置的靜載荷、動載荷等。采取了準確度高的測力儀器，具有廣泛的量程覆蓋面廣和良好的穩定性。可以對測力儀器、加載裝置、框架等進行可靠系統的集成，尤其契合了便捷易用、抗震、防水防塵、高低溫等復雜的使用條件。

3.設計高效的拉力表數據抗干擾傳輸以及轉換制。采取高抗擾、精度較高的模數轉換電路，把拉力表模擬的相關電壓值轉變成數字輸出；采取了可靠性好的無線發射儀器，實時把拉力表數據傳輸到顯示末端，以達到拉力表數據的高效傳輸和無損轉換。通過在生產現場進行實驗和應用，積累了豐富的數據以及經驗，研發出相關設施和裝置，逐步在油田生產系統內進行普及和應用。

3.3 擬解決問題

首先，它要解決拉力表在線檢定/校準裝置的易用性、可靠性設計。其次，現場環境非常復雜，應分析和研究現場環境影響在線檢定/校準量值的相關規律。

3.4項目研究創新點

1.本課題提出了油田修井拉力表在線檢定/校準的一種科學方法，在很大程度上破解了以往檢定/校準中費時費力地拆裝拉力表難題，無需拆卸即可進行在線檢定/校準。在不影響生產情況下，消除安全隱患。同時規避了儀器運輸過程中彼此碰撞，影響檢定/校準結果的現象，從而實現高效、準確、便捷。

2.研制油田修井拉力表在線檢定/校準的相關裝置，結合了系統結構，加載模塊更為便捷，模數轉換精度高，能夠進行無線高抗擾傳輸等。功能非常實用，制定了便于使用、可靠性極好的油田修井拉力表在線檢定/校準流程，破解了檢定/校準過程中人員、儀表安全難題，同時削減了采油成本。

3.打造了油田修井拉力表在線檢定/校準裝置設備，其裝置設備和方法能夠用在石油以及其他領域中。通過實施此項目，可以在很大程度上削減生產損耗以及成本，壓縮檢定/校準期限，增強企事業單位的活動力以及工作效率。

參考文獻：

[1]程新選.力學計量，中國計量出版社，2007.

[2]李金海.誤差理論與測量不確定度評定.中國計量出版社2003

[3]王東強，田美文.電子指重表在修井中的應用，2008

[4]陳世超，田小泉，朱可加.石油鉆井指重表檢定裝置的研制，2007

[5]林紹東，任立新，李樂泉.死繩固定器安裝方式對指重表讀數的影響，2001.