国家级论文发表刊物分析井下电子压力计的现状(2)

　　由于电子压力计需要长期在高压、高温等恶劣的地质工况下使用，加之其组成部件本身容易老化，这些外部因素及内部因素都可以导致压力计的测量误差。而试油、试采工艺对压力计的精度、分辨率及稳定性等技术参数都有较高的要求，因此使用过程中较大的测量误差就会使压力计的测量值严重的偏离实际值，从而导致了电子压力计的失效。压力计在使用过程中导致失效的原因主要有以下几种：

　　(1)、性能不稳定

　　电子压力计的核心部件是压力传感器、温度传感器、微处理器、存储器;主要构成电路为：信号放大电路、数据转换电路、振荡电路。这些电子元件及电路都会在剧烈震动的情况下导致电子压力计的失效。

　　(2) 、测量数据紊乱

　　电子压力计数据接口操作软件的不成熟及电路的内置电池能量不足都会导致压力计采集的压力及温度数据与测试时间的非对应性关系，这种况且称之为电子压力计的数据紊乱。

　　(3) 、非点

　　电子压力计的另外一种失效形式是非点，指的是压力计所采集的数据即温度值、压力值严重失真，大幅度偏离正常值，导致压力计测量曲线的扭曲变形。在实际测试过程中，共有2种非点形式：一种是可以通过修正、删除部分失真点而获得正常测试曲线的少数非点;另一种是无法通过修改、删点等技术手段祛除影响而恢复正常测试曲线的非点。前一种非点我们可以称之为采点偏差，而后一种情况我们称之为电子压力计的非点失效。

　　(4) 、数据未写入或未采全

　　支配电子压力计数据处理的核心部件是带有固定储存容量的的微处理器，因而在对压力计的硬件进行编程时，必须合理的设置计数器的时序，并要综合考虑寄存器的储存容量，使系统在计划的采集时间内能够按序的读写，同时要确保数据的存入数量，防止溢出，避免造成测试的失败。

　　(5) 、超量程

　　超量程使用是导致电子压力计失效的又一原因，如果在测试前没有选择好适合被测井段工况的压力计，有可能在测试深井的过程中造成传感器的损坏而导致电子压力计的失效。

　　(6) 、电池钝化

　　电子压力计的供电装置通常为高温锂电池，而在出厂前为了防止电池的自然放电要在其特性表面形成一层钝化保护膜，而锂电池的这种特性会导致其在低温段电压不稳定，测量井下数据时容易造成采点异常，甚至会出现不可修复的非点失效和数据紊乱。

　　(7) 、泄露

　　从技术上分析，泄露是导致电子压力计失效的主要因素。实际应用过程中井下压力计有三处容易出现泄露现象：首先是传感器的导压点附近;其次是密封核心电路板的密封仓;第三处是仪器与测井钢缆连接的部分。导压点附近的密封主要由制造工艺来保证，通常在高精度的机床加工中心，通过精心设计结构参数，能保证在导压点附近承受井下的高压而不漏水;密封仓采用的是O型圈密封技术，同样高精度的机械加工，能够保证压力计的深井耐压能力;仪器与钢缆连接部分是最容易引起泄露的地方。在安装过程中仪器与钢缆的连接，我们通常称之为“铠装”。这一工艺过程必须保证以下几点：

　　a、钢缆与仪器的信号连接必须是柔性连接，不承受轴向拉力。

　　b、钢缆与仪器之间有抗法向转动的装置，避免信号连接被扭断。

　　c、钢缆与仪器连接点应沉没在绝缘填充材料中，外部压力只能作用到填充材料上，确保电信号与外部的绝缘。

　　(8) 人为因素

　　人为因素对电子压力计的影响主要有两个方面：一是新手操作导致在压力计装配过程出现部件的损坏，由于电子压力计属于精密仪器，因此对于测试人员的操作水平及专业知识要求相对较高。二是运输过程中因保管不善，造成仪器内部电路的损坏而导致的数据紊乱及数据未采全现象。

　　4、失效预防措施

　　4.1、由于电子压力计对于地层中的高温、高压及剧烈震动较为敏感，因此为了减轻传感器瞬间受力强度，设计者应在硬件电路或软件系统方面设置一套压力缓冲装置。另外对于高温、含硫的地层应改变压力计的密封结构，防止泄露造成的电缆、电路及传感器等部件的腐蚀和损坏。

　　4.2、按照优选搭配及压力计的性能特征选用适当量程，适当存储容量的压力计。由于压力计的性能不稳定性，选型时应综合对产品在使用过程中所能出现的问题及可靠性进行分析，达到互补性的组合。例如，对于采点密度相对较稀的井区，一般选用低存储量的压力计，而测气及压裂井厂由于采点较多，一般选用大量程，高存储量的压力计。另外对于深井及采用深井压裂工艺的特殊井型一般选用精度高、抗震性能好的SPAR压力计，而测气井、联作井则应选用DDI、SEI新型电子压力计。

　　5、 结语:

　　掌握和分析电子压力计的工作原理、性能指标及失效形式，合理进行压力计的选型与搭配，确保仪器的维护与标定到位，对于提高电子压力计下井测试的成功率，在实际试采过程中已经取得了明显成效。同时，针对电子压力计的各种失效形式，做好配套工艺的设计与革新，也是不断挖掘测试仪器在油气试采工作中发挥最大潜能的有效方式。目前，由于适用于复杂地质岩层的电子压力计测试技术和工艺还不甚全面，因而我们在今后的工作和学习中仍要加强理论学习，不断的积累经验和优化设计方案，为油田的勘探和开发提供更有力的技术支持。

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