張楠 崔亞?wèn)|

摘 要：井下存儲(chǔ)式管柱張力溫度監(jiān)測(cè)儀可以監(jiān)測(cè)管柱壓力、拉力和油套壓力及溫度。根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，搞清不同工況下管柱的工作應(yīng)力，并判斷井下管柱的張力變形規(guī)律，判斷封隔器的座封狀況與密封情況，必要時(shí)提醒現(xiàn)場(chǎng)操作人員采取措施，防止惡性事故的發(fā)生，同時(shí)可以更全面地掌握和了解封隔器的使用性能。該項(xiàng)技術(shù)的研究可與井下管柱力學(xué)軟件結(jié)合，大大提高管柱力學(xué)的研究水平，更好地滿足了油田需要。

關(guān)鍵詞：井下管柱壓力；封隔器；存儲(chǔ)式溫度壓力計(jì)

1 井下存儲(chǔ)式管柱張力溫度監(jiān)測(cè)儀結(jié)構(gòu)和工作原理

1.1 井下存儲(chǔ)式管柱張力溫度監(jiān)測(cè)儀結(jié)構(gòu)

井下存儲(chǔ)式管柱張力溫度監(jiān)測(cè)儀[1]主要由以下部分組成：機(jī)械部分由中心管、套筒、“O”型圈等構(gòu)成。電路控制部分由PCB電路板、高溫電池、油套壓傳感器和精密拉壓應(yīng)變片[2]等組成。

圖1 井下存儲(chǔ)式管柱張力溫度監(jiān)測(cè)儀結(jié)構(gòu)圖

技術(shù)指標(biāo)如下：（1）壓拉測(cè)量范圍：±100-±50000kg，壓拉精度：2%。（2）油管套管測(cè)量壓力0-100MPa，壓力精度0.1%。（3）監(jiān)測(cè)儀最高耐溫150℃。（4）通訊口：標(biāo)準(zhǔn)R232口，USB口。

1.2 井下存儲(chǔ)式管柱張力溫度監(jiān)測(cè)儀工作原理

電路原理：放大及A/D轉(zhuǎn)換-信號(hào)切換--CPU存儲(chǔ)器-計(jì)算機(jī)通訊-電源-油管壓力傳感器-套管壓力傳感器，油管力傳感器1-油管力傳感器2-溫度傳感器。

井下壓力拉力分析儀的力傳感器采用進(jìn)口應(yīng)變片+進(jìn)口粘接劑和油管壁固化在一起，一邊一個(gè)對(duì)稱排列。油管和套管壓力傳感器采用進(jìn)口硅寶石傳感器[3]，精度高，穩(wěn)定性好，漂移少。溫度傳感器采用進(jìn)口PT1000精密鉑電阻。

儀器開始工作前，要和回放設(shè)備連接，回放設(shè)備設(shè)置采樣的間隔及工作時(shí)間。工作完成后，回放設(shè)備和儀器連接，把儀器里面的數(shù)據(jù)回放到計(jì)算機(jī)上，在計(jì)算機(jī)上可以查看數(shù)據(jù)，繪制曲線，打印報(bào)表等。

1.3 張力溫度數(shù)據(jù)的回放流程

井下存儲(chǔ)式管柱張力溫度監(jiān)測(cè)儀在下井前先對(duì)儀器進(jìn)行編程，確認(rèn)編程無(wú)誤后，接通電源，檢查密封 “O”型圈是否完好，一切正常后，密封通訊口。將儀器和油管連接下入井內(nèi)，儀器通過(guò)傳感器采集信號(hào)，經(jīng)CPU處理并存儲(chǔ)，儀器起出地面后，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行回放。

1.4 監(jiān)測(cè)軟件-井下數(shù)據(jù)回放

儀器井下存儲(chǔ)工作結(jié)束后，起出地面，打開通訊接口，連接上和計(jì)算機(jī)通訊的電纜，啟動(dòng)計(jì)算機(jī)的軟件，把儀器電路主板CPU、EEPROM的數(shù)據(jù)回放保存到計(jì)算機(jī)里。

2 溫度壓力標(biāo)定

監(jiān)測(cè)儀溫度壓力標(biāo)定依據(jù)為：SY/T6640-2005《電子式井下壓力計(jì)校準(zhǔn)方法》，校準(zhǔn)設(shè)備：0.005級(jí)全自動(dòng)壓力校驗(yàn)裝置。

3 軟件功能

軟件的功能包括：端口設(shè)置、采集設(shè)置、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)回放和打印輸出等功能。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)設(shè)計(jì)、使用、通訊、回放、室內(nèi)試驗(yàn)，可以得到以下結(jié)論和認(rèn)識(shí)。

（1）井下存儲(chǔ)式管柱張力溫度監(jiān)測(cè)儀油壓最高打到80MPa，套壓打最高打到74MPa，井下存儲(chǔ)式管柱張力溫度監(jiān)測(cè)儀工作正常。（2）通過(guò)地面拉壓力試驗(yàn)，可以看出井下存儲(chǔ)式管柱張力溫度監(jiān)測(cè)儀能夠很好的反映管柱的張力情況，達(dá)到壓拉精度2%（滿量程）、油套壓力精度0.1%的技術(shù)要求。（3）通過(guò)試驗(yàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與監(jiān)測(cè)儀儲(chǔ)存數(shù)據(jù)比較，對(duì)三套井下存儲(chǔ)式管柱張力溫度監(jiān)測(cè)儀的拉壓力系數(shù)進(jìn)行了微調(diào)，使之更好地反映管柱的張力情況。（4）通過(guò)大量的室內(nèi)研究工作和室內(nèi)試驗(yàn)，井下存儲(chǔ)式管柱張力溫度監(jiān)測(cè)儀基本達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

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