本文为863筹划“高温高压钻井及井筒测试技巧”部分内容。课题编号：2006A06Z211.朱黎，男，工程师，今朝重要从事压力计保护及标定工作。

　　概况地层测试井下机械仪器仪表重要包含机械压力计、时钟、温度计等压力记录装配。压力记录装配的精度及稳定性直接关系到地层测试的成功与否。假如压力计、时钟在有效的测试时光内不克不及正常工作或出现故障，将导致测试卡片记录不完全或记录掉真读取数据不精确，获得的解释成果将造成对地层的误会解直接造成巨年夜的经济损掉。

　　跟着油田勘察开辟的深刻，深井、超深井越来越多，很多深井、超深井时也是高温高压井，因为井况的恶劣，加上今朝国内机械压力记录装配更新少、老化严重，所以高温高压井机械压力记录装配的稳定性和精度问题越来越严重。

　　高温高压对井下机械仪器仪表的影响常用的井下机械压力计包含弹簧管式压力计和活塞式压力计。最典范的弹簧管式和活塞式压力计分别是RPG-3型压力计、200型压力计，它们都是由压力传递和压力记录两部分构成。压力传递部分由压力隔阂和波纹管构成，压力隔阂的感化是将井筒液体与压力专用介质油分隔开。

　　因为RPG-3型压力计是在一张135X55mm小卡片上记录测试全过程，要在135mm的时光轴展开长达几十小时，甚至几天，数据读取较艰苦，所以RPG- 3型压力计一般用于监测、定性评估测试工艺是完全。而200型压力计可以在一张152X年夜卡片上轮回多圈记录测试全过程，只需在178mm的时光轴展开9h，对于96h时钟，易于较便利地读取温压数据。是以，200-型压力计常用于各类地层测试工作中，而RPG-3型压力计多与电子压力计组合甩起监测、定性评估测试工艺的完全性。

　　对压力隔阂的影响压力隔阂是由橡胶制成，重要用于隔开井筒液体与传压介质油，高温高压对其影响较小，采取高温氟橡胶隔阂耐温可达200°C.但橡胶隔阂在高温下耐老化时光短，假如质量不高或时光过长，红外光谱仪是利用物质对不同波长的红外辐射的吸收特性，进行分子结构和化学组成分析的仪器，都可能导致隔阂破坏，使油室内混进井筒液，严重时导致波纹管无法随压力变更自由伸长或缩短，这些都将会导致压力计的精度和稳定性降低。所以，当井下温度高于175C、压力年夜于70MPa时，应优选高质量的氟橡胶材料隔阂并及时改换。

　　波纹管由波纹状的铜质材料制成，它的重要功能是跟着温度的起落、压力的增减产生自由伸缩，以包管压力记录的精确性。温度对铜质材料本身影响较小，但温度的变更会引起传压介质的膨胀或紧缩，1200-压力计的活塞杆与张力弹簧！样也是压于，寸钟发嫌这是因为时钟在这种膨胀和紧缩，也将引起波纹管作响应的伸长或缩短。

　　在地面保养、维修、标定压力计时，要根据当时的温度来肯定波纹管的高度。如许就能肯定不合温度下波纹管的实际自由长度。假如压力计应用后，在保养过程中，经“波纹管高度调剂规”检查后，发明与该温度下的高度不相符，比实际高度高或低，解释压力体系密封件变形受损，密封油室有气体进入或介质油有泄漏。这将影响压力计的稳定性和数据的精度，保养时要及时改换密封部件，排尽进入的气体或加足漏出的油。

　　波纹管的刚度对压力计的稳定性和数据的精度影响很年夜，波纹管的刚度过年夜、变形或被击穿，将影响压力计的稳定性和数据的精度。

　　波纹管严重变形或被击穿是其重要故障表示情势，主如果因为密封油室年夜量进入气体和介质油严重漏掉、超量程运行（往往是压力波动造成）橡胶隔阂破坏、岩屑沉淀等造成。

　　对张力弹簧的影响张力弹簧（或C形弹簧）是压力计的核心部件之一，它是压力计标定命据的重要来源，也是影响压力计的精度和稳定性的重要身分之一，压力计长时光应用，张力弹簧会逐渐疲惫，精度和稳定性将随之降低，假如标定压力计时，其精度跨越了0.25%（200-压力计的精度），解释该压力计张力弹簧已跨越应用周期，应当改换张力弹簧或报废。

　　跟着温度的升高，在给压力计施加一致压力的情况下，张力弹簧的伸长量逐渐增年夜，温度越高，增长值越多。这是因为一方面跟着温度的升高，密封于弹簧四周的专用介质油膨胀越加快，介质油的热膨胀感化于密封空间内而引起张力弹簧的伸长。另一方面，温度升高张力弹簧的弹性相对降低，一致前提下，弹簧的伸长量相对加年夜。是以，高温对压力计的精度和稳定性的影响重要就是对专用介质油的影响，而经由过程弹簧的伸长量反应出来。

　　纯真张力弹簧的力学性质相符胡克定律，但压力计装配内的弹簧的受力性质在低压和高压下都有计量不稳定的特点，所以，在选择压力计量程时，所测压力最好在该压力计量程的20%~80%内，如许能使200压力计的稳定性达到最好。

　　对活塞杆及其密封外壳的影响力计的核心部件。压力计日常应用中最易产生的故障，如“走台阶”、“不回零‘压力计漏油”等，都产生在这对密封偶件上。它们是影响压力计的精度和稳定性的另一重要原因，是压力计维修保养的重点环节。活塞杆是光洁度高、加工精度高、强度高的圆柱状金属杆。外面电镀并研磨过。密封外壳是由铜质材料制成，与活塞杆接触面是密封面，光洁度和加工精度极高。它们之间的合营间隙严格控制在0.03阁下内，工作时请求无摩阻。活塞杆与密封外壳之间有橡胶组件密封。它既要包管活塞杆在压力增减过程中伸缩自如，又要包管在这种往返伸缩的反复活动中活塞杆与密封外壳之间不漏油，只有如许才能包管压力计的精度和稳定性。

　　当活塞杆与密封外壳之间间隙过小时会导致活塞杆与密封外壳之间会产生高摩檫力，橡胶密封组件易损，反应到记录卡片上就会出现锯齿状的压力跳跃，即所谓的“走台阶”；严重时，活塞杆不克不及自由伸缩而卡住，反应到记录卡片上就会出现“压力停走，。

　　当活塞杆与密封外壳之间间隙过年夜时会导致漏油，漏油起首会导致记录的压力数据掉真。漏油严重时导致密封油室内缺油，压力计波纹管被击穿，井筒液体就会进入密封室，甚至与记录室的始终连通，将时钟击穿，导致压力计、时钟都报废。

　　是以活塞杆与密封外壳之间间隙及橡胶密封组件的尺寸精度是压力计的精度和稳定性的重要身分。

　　在高温情况下，活塞杆与密封外壳之间间隙将会因为受热膨胀而变小，两者之间形成的摩擦阻力加年夜，压力计出现故障的几率加年夜。现场反馈的信息注解：高温情况下，压力计的精度和稳定性年夜年夜降低。压力计在高温下工作时光越长，精度和稳定性越低；温度越高，精度和稳定性降低的幅度越年夜。

　　对橡胶密封件的影响200压力计及时钟共九处采取橡胶密封。高温下，橡胶密封件易变形、老化一旦密封件受损，iCAN9傅立叶红外光谱仪可广泛用于医药、化工、食品、石化、珠宝等行业，压力计、时钟的精度和稳定性将无法包管。

　　200时钟发条与通俗钟表发条一样，都是由优质不锈钢材料制成，但它与通俗钟表发条的差别在应用过程中受到的各类冲击、震动远年夜于通俗钟表，较年夜的发条力矩有助于克服外来震动对时钟走时的影响。

　　较年夜的发条力矩固然有助于克服外来震动对时钟走时的影响，但却导致走时误差较年夜。实际上200时钟走时误差达到每小时1 ~2min.高温会加年夜发条间的摩擦，一般高温高压井都较深，深井就意味着时钟将会受更年夜地冲击、震动，所以，高温高压井出现发条故障的几率很高，高温高压井几支时钟同时出现故障的情况异常广泛。

　　200时钟的传动体系由六组传动齿轮构成。

　　发条的才能经由过程齿轮传递给擒纵调速体系，擒纵调速体系反过来有控制着齿轮传递体系的转速，擒纵轮间歇迁移转变，它的转角与时光有必定的比例关系。齿轮体系传动时要受到齿轮啮合面之间、齿轮轴与轴孔之间、齿轮轴端面与其固定夹板之间的摩擦阻力的影响，各摩擦地位都加有专用润滑油以减小摩擦，包管时钟正常走时，包管时钟的精度和稳定性。

　　传动齿轮之间互相啮合的间隙、各轴的径向间隙、轴向间隙都是影响时钟精度和稳定性的重要身分。在高温高压井测试中，热胀现象会使各间隙减小，进一步加年夜摩擦，时钟出现停走或偷停的几率加年夜，所以，温度是时钟精度和稳定性的一项重要指标。因为材料和制造工艺的差距，进口时钟耐温可达200C，而国产时钟耐温指标极限在150~假如井下温度达到180C，各类时钟的故障率会年夜年夜增长。在齿轮传动体系中，最小齿轮轴直径只有0.08mm齿轮片与齿轮轴是铆合而成，耐冲击、震动才能有必定的限度，假如碰到遇阻、遇卡、顿钻、解卡等特别情况，轮片产生断裂、脱落、位移等故障的现象时有产生。所以，高温高压井出现传动齿轮故障的几率也很高。

　　擒纵机构和摆轮游丝体系是时钟最核心的部件，也是最周详、最易产生故障的部位。轮系的传动动作与摆轮游丝体系的周期来去振动是经由过程擒纵机构的联动来完成，发条的力矩经由过程轮系传递到擒纵轮上，用擒纵叉来控制擒纵齿轮的捉放（又称擒纵），这种特别的才能捕获与释放装配称为擒纵机构。擒纵机构中的擒纵轮、擒纵叉及摆轮游丝体系的摆轮运行。因为这种特别的工作道理，使得它们之间的合营请求高度周详，不许可有任何误差，不然这种“间歇‘式活动无法进行下去。所以，高温高压井施工中，更应当避免高速起下钻、急刹车以削减对机械仪表的冲击和震动，假如施工过程中因遇阻、遇卡、顿钻等中起、返工情况，必定要及时改换时钟。

　　应用标定与保养保障精度和稳定性地面模仿实验同时也是对橡胶密封件的一次考验。在200压力计专用标定装配长进行模仿井下温度、压力、时光，与检定压力计的精度、温度系数、M值、A值、台阶、回零机能等检定项目同时进行。

　　200压力计专用标定装配能有效地模仿井下请求的温度和压力，温度可模仿200C压力可达100MPa以上。经由过程标定和标定命据计算，可以获得被标定压力计的精度、温度系数、M值、A值，可以实际不雅察到“0”型圈的密封、漏油状况、台阶年夜小、回零情况。假如经由标定，压力计的精度值跨越0.25，则该压力计标定命据不合格，该压力计应改换张力弹簧或报废。在精度合格的前提下，如漏油严重、台阶峰值年夜于0.1mm或回零最年夜距离年夜于0.15，个中任一项指标超标，此次标定为不合格。所以，模仿高温高压实验对压力计标定是考验压力计精度、稳定性、密封件机能的重要手段。

　　停止语针对高温高压井测试仪器仪表的隐患问题，在现有前提和设备状况下，要获取高温高压井靠得住的测试材料，必须做好地面保护保养、调试、标定工作，加密温度和压力标定系数，经由过程选用进口仪器、配件、增长时钟和压力计下井数、避免遇阻、遇卡等来进步仪器的稳定性和靠得住性。

　　本文：2007―12―28编辑：穆立婷在力矩传递过程中，彼此间有临时胗离，红外光谱仪厂家是基于对干涉后的红外光进行傅里叶变换的原理而开发的红外光谱仪，而自力