油田修井拉力表在線檢定/校準(zhǔn)裝置

史琦

摘 要：目前，油田修井拉力表的檢定/校準(zhǔn)是要求企業(yè)將拉力表拆卸后，送至檢定機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢定/校準(zhǔn)，既影響生產(chǎn)進(jìn)度，又增加生產(chǎn)成本。為解決這一實(shí)際問題，提高工作效率，增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)效益，本課題通過實(shí)地調(diào)研油田生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，擬設(shè)計(jì)油田修井拉力表在線檢定/校準(zhǔn)裝置，可以在較短時(shí)間內(nèi)在線進(jìn)行檢定/校準(zhǔn)工作。該裝置主要采取無線傳輸手段，通過無線發(fā)射器傳輸和收集到一次無線信號(hào)到儀表，儀表及時(shí)處理相關(guān)信號(hào)，通過儀表和終端顯示力值結(jié)果。這種方式可以快速進(jìn)行數(shù)值比對(duì)，及時(shí)分析出拉力表數(shù)值的可靠性和準(zhǔn)確性。同時(shí)，削減物力、人力成本，提升工作效率，解決拆卸中可能導(dǎo)致的機(jī)械設(shè)備損傷和安全問題。保障油田穩(wěn)產(chǎn)和安全生產(chǎn)，為發(fā)展大慶經(jīng)濟(jì)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：油井；修井拉力表；在線檢定/校準(zhǔn)裝置

1 項(xiàng)目研究的意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

1.1項(xiàng)目研究意義

石油是關(guān)鍵性、戰(zhàn)略性物資，它被譽(yù)為國民經(jīng)濟(jì)的命脈。石油開采工作與維護(hù)維修油井工作密不可分，可靠準(zhǔn)確的拉力表，可為修井工作輔以可靠精準(zhǔn)的地下情況參數(shù)，為油田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供必要的技術(shù)保障。

現(xiàn)今，國內(nèi)大型油田均在較淺地層鉆井中，采用拉力表讀取力值，預(yù)測(cè)地下情況，準(zhǔn)確及時(shí)地采取有力措施，確保工作順利進(jìn)行。數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可以有效預(yù)防鉆頭損壞及卡鉆問題，尤其是在修井作業(yè)中，借助拉力表將井下鉆柱懸重，被卡管柱上提時(shí)讀取表盤上的提拉力示值，把握井下重力的具體變化，以預(yù)防井架超載以及井管拔脫帶來的事故，是防止發(fā)生井噴等重大事故的最優(yōu)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(duì)修井拉力表進(jìn)行檢定/校準(zhǔn)工作的重要性。本著服務(wù)于石油開采，削減生產(chǎn)成本，增加企業(yè)的社會(huì)效益以及經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)，擬正式開展本項(xiàng)目的研究活動(dòng)。

1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

如今國內(nèi)尚未研發(fā)出修井拉力表在線檢定/校準(zhǔn)裝置，檢定/校準(zhǔn)之前，均需拆卸拉力表送至實(shí)驗(yàn)室，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，更無法確保其操作安全性。本項(xiàng)目組經(jīng)過巨大努力，研發(fā)出油田修井拉力表在線檢定/校準(zhǔn)裝置。此裝置不僅使大慶市質(zhì)量技術(shù)檢驗(yàn)檢測(cè)中心服務(wù)于油田提供有力的技術(shù)保障和支撐，更有效地保障油田修井儀器的安全性，切實(shí)發(fā)揮這些檢定/校準(zhǔn)的重要作用，穩(wěn)步提升修井時(shí)效性，削減產(chǎn)油成本，盡量規(guī)避安全事故的出現(xiàn)。

2項(xiàng)目可行性分析和技術(shù)路線

2.1可行性分析

該項(xiàng)目主要采取無線傳輸手段，高精度高抗擾模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，將拉力表模擬電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字輸出，通過可靠性無線發(fā)射裝置傳輸收集到的一次無線信號(hào)到儀表，儀表及時(shí)處置相關(guān)信號(hào)，然后在儀表上顯示力值結(jié)果，最后將拉力表數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)輸出到檢定人員終端，從而實(shí)現(xiàn)拉力表數(shù)據(jù)的無損轉(zhuǎn)換和高效傳輸。這種方式快捷安全，實(shí)時(shí)比較力值，分析其可靠性以及準(zhǔn)確性。這項(xiàng)技術(shù)要求人員立足于所掌握的科技能力，進(jìn)行科技創(chuàng)新，繼而達(dá)到目標(biāo)。本中心的相關(guān)技術(shù)人員多年來反復(fù)在油田修井現(xiàn)場(chǎng)開展試驗(yàn)，獲得了較為理想的效果。

油田修井拉力表在線檢定/校準(zhǔn)裝置，可以破解拉力表檢定/校準(zhǔn)工作難度大等多種技術(shù)性難題，在國內(nèi)領(lǐng)域處于技術(shù)空白。目前，大慶油田修井拉力表設(shè)備超過了一千臺(tái)，國內(nèi)油田更是擁有數(shù)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(yùn)用，必會(huì)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。所以，這個(gè)項(xiàng)目的使用范圍廣泛、前景看好，兼具社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，有著清醒的技術(shù)難題攻克思路，方法科學(xué)合理，研究實(shí)力和科學(xué)性都比較強(qiáng)，大致兩年左右即可達(dá)到應(yīng)用層級(jí)。

2.2 技術(shù)路線

3 項(xiàng)目概述

3.1 研究目標(biāo)

為了破解油田修井拉力表拆卸難、檢定/校準(zhǔn)存在難度的問題，本課題組密切聯(lián)系石油高效安全生產(chǎn)的殷切需要，提出了在線無損檢定/校準(zhǔn)技術(shù)，設(shè)計(jì)了可以在油井現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行修井拉力表檢定/校準(zhǔn)裝置，設(shè)計(jì)了無損高效的拉力表數(shù)據(jù)抗干擾傳輸以及轉(zhuǎn)換體系，形成穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性判定準(zhǔn)則，打造了大型構(gòu)件拉力表在線檢定/校準(zhǔn)的先進(jìn)裝置。通過實(shí)施這個(gè)課題，削減了拉力表拆卸檢定/校準(zhǔn)的損耗，規(guī)避了儀器裝卸過程中可能造成的安全隱患，減少了時(shí)間，壓縮了檢定/校準(zhǔn)、管理生產(chǎn)的費(fèi)用支出，保障了油田的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。

3.2研究關(guān)鍵內(nèi)容

1.研發(fā)油田修井拉力表在線檢定/校準(zhǔn)的一套方法。主要結(jié)合油田的實(shí)際生產(chǎn)狀況，提出了無損油田修井拉力表在線檢定/校準(zhǔn)，具有較強(qiáng)的可行性。它側(cè)重分析和把握標(biāo)準(zhǔn)裝置能否及時(shí)便捷地連接、是否便于人員操作，現(xiàn)場(chǎng)加載采取什么樣的動(dòng)力供應(yīng)等問題。

2.研制適宜于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)拉力表檢定/校準(zhǔn)的裝置。采取用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理念，設(shè)計(jì)出拉力表檢定/校準(zhǔn)儀器的承力框架、加載裝置的靜載荷、動(dòng)載荷等。采取了準(zhǔn)確度高的測(cè)力儀器，具有廣泛的量程覆蓋面廣和良好的穩(wěn)定性?？梢詫?duì)測(cè)力儀器、加載裝置、框架等進(jìn)行可靠系統(tǒng)的集成，尤其契合了便捷易用、抗震、防水防塵、高低溫等復(fù)雜的使用條件。

3.設(shè)計(jì)高效的拉力表數(shù)據(jù)抗干擾傳輸以及轉(zhuǎn)換制。采取高抗擾、精度較高的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，把拉力表模擬的相關(guān)電壓值轉(zhuǎn)變成數(shù)字輸出；采取了可靠性好的無線發(fā)射儀器，實(shí)時(shí)把拉力表數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤@示末端，以達(dá)到拉力表數(shù)據(jù)的高效傳輸和無損轉(zhuǎn)換。通過在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用，積累了豐富的數(shù)據(jù)以及經(jīng)驗(yàn)，研發(fā)出相關(guān)設(shè)施和裝置，逐步在油田生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行普及和應(yīng)用。

3.3 擬解決問題

首先，它要解決拉力表在線檢定/校準(zhǔn)裝置的易用性、可靠性設(shè)計(jì)。其次，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境非常復(fù)雜，應(yīng)分析和研究現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境影響在線檢定/校準(zhǔn)量值的相關(guān)規(guī)律。

3.4項(xiàng)目研究創(chuàng)新點(diǎn)

1.本課題提出了油田修井拉力表在線檢定/校準(zhǔn)的一種科學(xué)方法，在很大程度上破解了以往檢定/校準(zhǔn)中費(fèi)時(shí)費(fèi)力地拆裝拉力表難題，無需拆卸即可進(jìn)行在線檢定/校準(zhǔn)。在不影響生產(chǎn)情況下，消除安全隱患。同時(shí)規(guī)避了儀器運(yùn)輸過程中彼此碰撞，影響檢定/校準(zhǔn)結(jié)果的現(xiàn)象，從而實(shí)現(xiàn)高效、準(zhǔn)確、便捷。

2.研制油田修井拉力表在線檢定/校準(zhǔn)的相關(guān)裝置，結(jié)合了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，加載模塊更為便捷，模數(shù)轉(zhuǎn)換精度高，能夠進(jìn)行無線高抗擾傳輸?shù)?。功能非常?shí)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(zhǔn)流程，破解了檢定/校準(zhǔn)過程中人員、儀表安全難題，同時(shí)削減了采油成本。

3.打造了油田修井拉力表在線檢定/校準(zhǔn)裝置設(shè)備，其裝置設(shè)備和方法能夠用在石油以及其他領(lǐng)域中。通過實(shí)施此項(xiàng)目，可以在很大程度上削減生產(chǎn)損耗以及成本，壓縮檢定/校準(zhǔn)期限，增強(qiáng)企事業(yè)單位的活動(dòng)力以及工作效率。

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