油田修井拉力表在线检定/校准装置

史琦

摘 要：目前，油田修井拉力表的检定/校准是要求企业将拉力表拆卸后，送至检定机构进行检定/校准，既影响生产进度，又增加生产成本。为解决这一实际问题，提高工作效率，增强经济效益，本课题通过实地调研油田生产现场，拟设计油田修井拉力表在线检定/校准装置，可以在较短时间内在线进行检定/校准工作。该装置主要采取无线传输手段，通过无线发射器传输和收集到一次无线信号到仪表，仪表及时处理相关信号，通过仪表和终端显示力值结果。这种方式可以快速进行数值比对，及时分析出拉力表数值的可靠性和准确性。同时，削减物力、人力成本，提升工作效率，解决拆卸中可能导致的机械设备损伤和安全问题。保障油田稳产和安全生产，为发展大庆经济做出应有的贡献。

关键词：油井；修井拉力表；在线检定/校准装置

1 项目研究的意义、国内外研究现状及发展趋势

1.1项目研究意义

石油是关键性、战略性物资，它被誉为国民经济的命脉。石油开采工作与维护维修油井工作密不可分，可靠准确的拉力表，可为修井工作辅以可靠精准的地下情况参数，为油田高产稳产提供必要的技术保障。

现今，国内大型油田均在较浅地层钻井中，采用拉力表读取力值，预测地下情况，准确及时地采取有力措施，确保工作顺利进行。数据的准确可以有效预防钻头损坏及卡钻问题，尤其是在修井作业中，借助拉力表将井下钻柱悬重，被卡管柱上提时读取表盘上的提拉力示值，把握井下重力的具体变化，以预防井架超载以及井管拔脱带来的事故，是防止发生井喷等重大事故的最优先处置措施。可以说，修井拉力表是修井工人的“一双眼睛”。也代表着对修井拉力表进行检定/校准工作的重要性。本着服务于石油开采，削减生产成本，增加企业的社会效益以及经济效益的目标，拟正式开展本项目的研究活动。

1.2国内外研究现状及发展趋势

如今国内尚未研发出修井拉力表在线检定/校准装置，检定/校准之前，均需拆卸拉力表送至实验室，费时费力，更无法确保其操作安全性。本项目组经过巨大努力，研发出油田修井拉力表在线检定/校准装置。此装置不仅使大庆市质量技术检验检测中心服务于油田提供有力的技术保障和支撑，更有效地保障油田修井仪器的安全性，切实发挥这些检定/校准的重要作用，稳步提升修井时效性，削减产油成本，尽量规避安全事故的出现。

2项目可行性分析和技术路线

2.1可行性分析

该项目主要采取无线传输手段，高精度高抗扰模数转换电路，将拉力表模拟电压值转换为数字输出，通过可靠性无线发射装置传输收集到的一次无线信号到仪表，仪表及时处置相关信号，然后在仪表上显示力值结果，最后将拉力表数据实时输出到检定人员终端，从而实现拉力表数据的无损转换和高效传输。这种方式快捷安全，实时比较力值，分析其可靠性以及准确性。这项技术要求人员立足于所掌握的科技能力，进行科技创新，继而达到目标。本中心的相关技术人员多年来反复在油田修井现场开展试验，获得了较为理想的效果。

油田修井拉力表在线检定/校准装置，可以破解拉力表检定/校准工作难度大等多种技术性难题，在国内领域处于技术空白。目前，大庆油田修井拉力表设备超过了一千台，国内油田更是拥有数量庞大的井用拉力表。一旦此装置在油田修井方面得到广泛运用，必会创造可观的经济效益和社会效益。所以，这个项目的使用范围广泛、前景看好，兼具社会效益和经济效益，有着清醒的技术难题攻克思路，方法科学合理，研究实力和科学性都比较强，大致两年左右即可达到应用层级。

2.2 技术路线

3 项目概述

3.1 研究目标

为了破解油田修井拉力表拆卸难、检定/校准存在难度的问题，本课题组密切联系石油高效安全生产的殷切需要，提出了在线无损检定/校准技术，设计了可以在油井现场进行修井拉力表检定/校准装置，设计了无损高效的拉力表数据抗干扰传输以及转换体系，形成稳定性、准确性判定准则，打造了大型构件拉力表在线检定/校准的先进装置。通过实施这个课题，削减了拉力表拆卸检定/校准的损耗，规避了仪器装卸过程中可能造成的安全隐患，减少了时间，压缩了检定/校准、管理生产的费用支出，保障了油田的稳产高产。

3.2研究关键内容

1.研发油田修井拉力表在线检定/校准的一套方法。主要结合油田的实际生产状况，提出了无损油田修井拉力表在线检定/校准，具有较强的可行性。它侧重分析和把握标准装置能否及时便捷地连接、是否便于人员操作，现场加载采取什么样的动力供应等问题。

2.研制适宜于生产现场拉力表检定/校准的装置。采取用系统设计的理念，设计出拉力表检定/校准仪器的承力框架、加载装置的静载荷、动载荷等。采取了准确度高的测力仪器，具有广泛的量程覆盖面广和良好的稳定性。可以对测力仪器、加载装置、框架等进行可靠系统的集成，尤其契合了便捷易用、抗震、防水防尘、高低温等复杂的使用条件。

3.设计高效的拉力表数据抗干扰传输以及转换制。采取高抗扰、精度较高的模数转换电路，把拉力表模拟的相关电压值转变成数字输出；采取了可靠性好的无线发射仪器，实时把拉力表数据传输到显示末端，以达到拉力表数据的高效传输和无损转换。通过在生产现场进行实验和应用，积累了丰富的数据以及经验，研发出相关设施和装置，逐步在油田生产系统内进行普及和应用。

3.3 拟解决问题

首先，它要解决拉力表在线检定/校准装置的易用性、可靠性设计。其次，现场环境非常复杂，应分析和研究现场环境影响在线检定/校准量值的相关规律。

3.4项目研究创新点

1.本课题提出了油田修井拉力表在线检定/校准的一种科学方法，在很大程度上破解了以往检定/校准中费时费力地拆装拉力表难题，无需拆卸即可进行在线检定/校准。在不影响生产情况下，消除安全隐患。同时规避了仪器运输过程中彼此碰撞，影响检定/校准结果的现象，从而实现高效、准确、便捷。

2.研制油田修井拉力表在线检定/校准的相关装置，结合了系统结构，加载模块更为便捷，模数转换精度高，能够进行无线高抗扰传输等。功能非常实用，制定了便于使用、可靠性极好的油田修井拉力表在线检定/校准流程，破解了检定/校准过程中人员、仪表安全难题，同时削减了采油成本。

3.打造了油田修井拉力表在线检定/校准装置设备，其装置设备和方法能够用在石油以及其他领域中。通过实施此项目，可以在很大程度上削减生产损耗以及成本，压缩检定/校准期限，增强企事业单位的活动力以及工作效率。

参考文献：

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