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【石油天然气行业标准(SY)】 综合录井仪校准方法 第1部分:传感器

本网站 发布时间: 2024-07-01 13:59:21
  • SY/T6679.1-2007
  • 现行

基本信息

  • 标准号:

    SY/T 6679.1-2007

  • 标准名称:

    综合录井仪校准方法 第1部分:传感器

  • 标准类别:

    石油天然气行业标准(SY)

  • 标准状态:

    现行
  • 发布日期:

    2007-10-08
  • 实施日期:

    2008-03-01
  • 出版语种:

    简体中文
  • 下载格式:

    .rar.pdf
  • 下载大小:

标准分类号

  • 标准ICS号:

    石油及相关技术>>石油和天然气工业设备>>75.180.99其他石油和天然气设备
  • 中标分类号:

    石油>>石油勘探、开发与集输>>E13石油钻井

关联标准

出版信息

  • 出版社:

    石油工业出版社
  • 页数:

    68
  • 标准价格:

    31.0 元
  • 出版日期:

    2008-03-01

其他信息

  • 起草单位:

    中国石化胜利石油管理局地质录井公司
  • 归口单位:

    油气计量及分析方法专业标委会
  • 发布部门:

    中华人民共和国国家发展和改革委员会
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标准简介:

标准下载解压密码:www.bzxz.net

SY/T 6679.1-2007 综合录井仪校准方法 第1部分:传感器 SY/T6679.1-2007

标准内容标准内容

部分标准内容:

ICS75.180
备案号:22059-2007
中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T6679.1—2007
综合录井仪校准方法
第1部分:传感器
Calibration method for mud - logging unit-Part 1: Sensors
200710—08发布
国家发展和改革委员会
2008—03—01实施
2规范性引用文件
通用计量特性
校准条件
脉冲式绞车传感器
接近开关传感器
靶式流量传感器
压力传感器·
霍尔效应扭矩传感器
电导率传感器
超声波式体积传感器
密度传感器
温度传感器
14浮子式体积传感器
15硫化氢传感器
附录A(资料性附录)
附录B(资料性附录)
附录C(资料性附录)
k值的确定与计算
综合录井仪传感器校准记录格式综合录井仪传感器校准证书格式附录D(资料性附录)
b1,b2的计算公式
SY/T 6679.1—2007
SY/T6679.1—2007
本标准的附录A、附录B、附录C和附录D为资料性附录。本标准由油气计量及分析方法专业标准化技术委员会提出并归口。本标准主要起草单位:中国石化集团胜利石油管理局地质录井公司。本标准参加起草单位:中国石化集团胜利石油管理局技术监督处、中国石汕集团大港油田集团地质录井公司。
本标准主要起草人:翟慎德、刘宗林、蔡云军、王印、杨远刚、马呈芳、东培亮、熊兆洪、李莉、陶青龙、孙继生、刘明。
1范围
综合录井仪校准方法
第1部分:传感器
SY/T6679.1—2007
本标准规定了综合录井仪中脉冲式绞车传感器、接近开关传感器、靶式流量传感器、压力传感器、霍尔效应扭矩传感器、电导率传感器、超声波式体积传感器、密度传感器、温度传感器、浮子式体积传感器、硫化氢传感器的技术要求及校准条件、项目、方法和结果处理。本标准适用于新制造、使用中和修理后的综合录井仪中脉冲式绞车传感器、接近开关传感器、靶式流量传感器、压力传感器、霍尔效应扭矩传感器、电导率传感器、超声波式体积传感器、密度传感器、温度传感器、硫化氢传感器、浮子式体积传感器的校准。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为不标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用」本标准。JJG695—2003硫化氢气体检测仪3通用计量特性
3.1外观
3.1.1新制造的传感器应标有制造厂名、型号、出厂编号、出厂日期、供电电压、测量范围和工作温度范围并无锈蚀。使用中和修理后的传感器至少应保持出厂编号、型号标识的清晰。3.1.2带有信号引出线的传感器,其信号引出线的绝缘外套应为不同颜色,并有明确定义3.1.3装有接线盒的传感器,其接线端子应标识清晰。3.1.4具有防爆性能的传感器,应保持防爆等级标识清晰。3.1.5传感器的外壳、本体具有防水密封性能。3.2传感器端子间的电阻
对输出电流信号、脉冲信号的传感器端子间的电阻值应在200Q~20MQ之间。对输出电阻信号的传感器,其端子间电阻应由传感器的型号和测量状态来确定。3.3测量误差
3.3.1传感器输出信号示值的测量误差应小于或等于传感器准确度等级所对应的最大充许误差。3.3.2脉冲式绞车传感器、接近开关传感器的测量误差不按3.3.1校准。3.4线性误差
用最小二乘法拟合传感器实际工作曲线,实际工作曲线的斜率与理论工作曲线的斜率比较,其相对误差的绝对值应小于或等于5.0%。脉冲式绞车传感器、接近开关传感器不进行线性误差校准。4校准条件
4.1校准环境
4.1.1环境温度:20℃±5℃。
4.1.2相对湿度:≤80%。
4.2校准设备
SY/T 6679.1—2007
通用校准设备的配置见表1。
设备名称
数字万用表
直流稳压电源
计算机
脉冲式绞车传感器
5.1概述
表1通用校准设备
技术要求
测量范围:0V~1000V
准确度:土(读数0.02%+2个字)输出电压范围:0V~36V;
准确度:0.1V
可选择u≤(1/3~1/10)的
其他标准表
可采用输出电压满足传感器工
作要求的其他电压源
满足实际工作要求
在录井过程中,脉冲式绞车传感器用来测量绞车滚筒角位移的变化,并配合其他参数测量大钩高度、钻头位置、并深。
脉冲式绞车传感器主要由一个定子部件和一个转子部件组成。定子部件包括金属圆盘外壳和传感器转子部件的支架及探头,而转子部件则包括接头、轴承和一个通常具有多个方齿的齿片。脉冲式绞车传感器的工作原理是在大钩运动时,其转子部件在滚筒传动下转动,转子齿轮的齿与齿之间的空隙交替通过脉冲式绞车传感器探测头,使脉冲式绞车传感器输出两路具有定相位差的脉冲信号。该脉冲信号在倍频鉴相电路处理下输出一系列脉冲计数信号和方向判断信号。5.2计量特性
5.2.1输出电压
采用+5V直流电供电时,最大输出电压大于4.0V,最小输出电压小于0.5V;采用+8V直流电供电时,最大输出电压大于7.5V,最小输出电压小于4.5V。5.2.2测量误差
脉冲式绞车传感器输出脉冲数的最大测量误差应不超过土1个脉冲每圈。连续转动圈数不小于20时,脉冲式绞车传感器输出的累计脉冲数误差应小于0.5%。5.3校准设备
校准设备的配置见表2。
表2脉冲式绞车传感器校准设备
设备名称
标准转速仪
5.4校准项目
技术要求
测量范围:2r/min~600r/min;
准确度:±0.06为
脉冲式绞车传感器的校准项目见表3。数量
表3脉冲式绞车传感器校准项目
校准项目
外观检查
端子之问电阻检查bzxZ.net
输出电压校准
测量误差校准
注,“+”表示校准项目。
新制造
使用中
可选择u≤(1/3~1/10)t的
其他标准表
修理后
5.5校准方法
5.5.1外观
目测检查脉冲式绞车传感器的外观应符合3.1的规定。5.5.2脉冲式绞车传感器端子之间电阻SY/T6679.1-2007
脉冲式绞车传感器端子之间的电阻用数字万用表的电阻挡检查应符合3.2的规定。5.5.3输出电压
5.5.3.1调节稳压电源的输出电压,并用数字万用表测量,使稳压电源的输出电压与脉冲式绞车传感器的工作电压一致。
5.5.3.2按图1将脉冲式绞车传感器与稳压电源和数字万用表连接在一起。电源+
传感器
电源-
信号A
信号B
黑表笔
红表笔
稳压电源
数字万用
图1脉冲式绞车传感器输出电压
校准连线示意图
5.5.3.3开启电源,打开数字万用表。5.5.3.4转动脉冲式绞车传感器的转子,用数字万用表分别测量脉冲式绞车传感器信号A脚和B脚的输出电压,该电压应符合5.2.1的规定。5.5.4测量误差
5.5.4.1脉冲式绞车传感器安装:a)脉冲式绞车传感器的转子部件与标准转速仪的转轴应紧密相接。b)脉冲式绞车传感器的定子部件应保持固定。5.5.4.2按表4选取脉冲式绞车传感器各校准点的转速表4校准点选择
适用范围
新制造、修理后
使用中
校准次数
转速值为5r/min,10r/min,100r/min,300r/min,500r/min共5次转速值为10r/min,100r/min,300r/min共3次注1:脉冲式绞车传感器转速从低到高,正、反转各一次为一个循环。注2:可以选择其他具有代表性的转速值。循环校准次数
5.5.4.3按图2将脉冲式绞车传感器的电源线、信号线与稳压电源和数据接口板连接在-起。5.5.4.4依次打开电源、标准转速仪和计算机。5.5.4.5按5.5.4.2确定的各校准点的转速值设定标准转速仪的转速。5.5.4.6从标准转速仪上分别读取脉冲式绞车传感器各校准点正、反转从启动到停止所转动的圈数,并按式(1)计算各校准点的标准脉冲数。3
SY/T 6679.1—2007
式中:
电源+
信号A
信号B
信号A
信号B
崧压电源
数据接山板
图2脉冲式绞车传感器测量误差校准连线示意图Ni=nk
Ni一一各校准点的标准脉冲数,单位为个;n脉冲式绞车传感器各校准点转动的圈数(不少于20圈),单位为圈;R
转换系数,单位为个每圈,其数值确定参见附录A。5.5.4.7从显示器上分别读取脉冲式绞车传感器各校准点正、反转输出的脉冲数示值N2(1)
5.5.4.8将N,与N2比较,按式(2)分别计算脉冲式绞车传感器各校准点正、反转的测量误差。=INz-N1/N,×100%
式中:
各校准点正、反转的测量误差,用百分数(%)表示;N2各校准点正、反转输出脉冲数的示值,单位为个。5.5.4.9脉冲式绞车传感器各校准点正、反转的测量误差应符合5.2.2的规定。5.6校准结果与校准间隔
a)脉冲式绞车传感器校准结果填入“脉冲式绞车传感器校准记录”(格式见表B.1)。b)传感器经校准后,签发“校准证书”(格式见图C.1和图C.2)。c)传感器的校准间隔建议为12个月。6接近开关传感器
6.1概述
(2)
接近开关传感器按用途分为泵冲传感器和转盘转速传感器。在录井过程中,泵冲传感器主要用测量钻井泵的冲数;而转盘转速传感器则主要用于测量转盘的转动速率。接近开关传感器由内部电磁振荡器和外部保护体组成。接近开关传感器的工作原理是采用电磁振荡与金属感应相结合的方式。接近开关传感器的敏感元件一电磁振荡电路在供电电源的作用下产生振荡,在金属物体交替靠近和远离传感器时,改变了其输出电压幅度,从而产生一组脉冲信号。6.2计量特性
6.2.1输出电压
6.2.1.1接近开关传感器输出最大电压应符合式(3)的要求。G=U·(90%±10%)
式中:
-输出最大电压,单位为伏(V);G
接近开关传感器工作电压,单位为伏(V)SY/T6679.1—2007
6.2.1.2采用24V直流供电时,接近开关传感器输出最小电压应符合式(4)的要求,L=U-(15%±5%)
式中:
输出最小电压,单位为伏(V);接近开关传感器工作电压,单位为伏(V)。6.2.1.3采用8V直流供电时,接近开关传感器输出最小电压应符合式(5)的要求。L=U.(50%±10%)
式中:
输出最小电压,单位为伏(V)
6.2.2感应距离
接近开关传感器的感应距离大于或等于8mm。6.3校准设备
校准设备的配置见表5。
表5接近开关传感器校准设备
设备名称
标准转速仪
通用计数器
钢板尺
校准项目
准确度
接近开关传感器的校准项目见表6。序号
校准项目
外观检查
端了之间电阻检查
输出电压校准
测量误差校准
感应距离
测量范围
2r/min600r/min
0kHz~1000kHz
表6校准项目
新制造
注:“+”表示校准项日,“-”表示可不校准项目。6.5校准方法
6.5.1外观
接近开关传感器的外观目测检查应符合3.1的规定。6.5.2接近开关传感器端子之间电阻数量
使用中
可选择≤(1/3~1/10)的其
他标准表
修理后
接近开关传感器端子之间的电阻用数字万用表的电阻挡检查应符合3.2的规定,6.5.3输出电压
6.5.3.1调节稳压电源的输出电压,并用数字方用表测量,使稳压电源的输出电压与接近开关传感器的工作电压一致。
SY/T6679.1—2007
6.5.3.2将数字万用表的挡位调节到直流电压挡,量程保持200V。按图3将接近开关传感器与稳压电源和数字万用表连接在一起,6.5.3.3
数字万用表
1ko电阻
图3接近开关传感器校准连线示意图6.5.3.4开启电源,打开数字万用表。稳压电源
6.5.3.5移动金属探头,从数字万用表上读取接近开关传感器输出的最大、最小电压示值,该示值应符合6.2.1的规定。
6.5.4测量误差
6.5.4.1接近开关传感器安装。
6.5.4.1.1接近开关传感器的端面与金属探头的端面应保持平行,且不超过接近开关传感器的最大感应距离。
6.5.4.1.2接近开关传感器的端面周围其他金属物与接近开关传感器感应面之间的距离应超过接近开关传感器的最大感应距离。
6.5.4.1.3在接近开关传感器的校准电路中,一般宜串联1k2的电阻。注:电阻值大小可根据接近开关传感器的型号进行调节。6.5.4.2按表7选取接近开关传感器各校准点的转速。表7校准点选择
适用范围
新制造、修理后
使用中
校准点
转速值为50r/min,100r/min,200r/min,300r/min共4点转速值为50r/min,100r/min,200r/min共3点注1:接近开关传感器转速从低到高:正、反各转一次为个循环。注2:可以选择其他具有代表性的转速值。循环校准次数
6.5.4.3按图4将接近开关传感器与标准转速仪、稳压电源、电阻、通用计数器连接在一起6.5.4.4依次打开电源、标准转速仪和通用计数器。6.5.4.5按6.5.4.2确定的各校准点的转速值设定标准转速仪的转速。6.5.4.6从标准转速仪上分别读取金属探头在各校准点正、反转从启动到停止所转动的圈数,并按式(6)计算各校准点的标准脉冲数。N=n×1
式中:
N,-各校准点的标准脉冲示值数,单位为个;金属探头在各校准点转动的圈数(一般应人于500圈),单位为圈。6.5.4.7从通用计数器上分别读取接近开关传感器各校准点正、反转输出的脉冲示值数N4。6.5.4.8将N,与N4比较,按式(7)分别计算接近开关传感器各校准点正、反转的测量误差。6
式中:
传感器
通用计数器
1kQ电阻
图4接近开关传感器校准连线示意图8=N-N3//N,×100%
-各校准点正、反转的测量误差,用百分数(%)表示;N.-各校准点正、反转输出的脉冲示值数,单位为个。SY/T6679.1—2007
稳压电源
6.5.4.9接近开关传感器各校准点正、反转的测量误差应符合3.3的规定。6.5.5测量距离
6.5.5.1重复6.5.4.3和6.5.4.4。6.5.5.2将接近开关传感器端面与金属探头感应面调节平行。6.5.5.3自0mm逐渐拉人接近开关传感器端面与金属探头感应面之间的距离,从数字万用表上观察接近开关传感器输出电压的示值变化。当接近开关传感器的输出电压从低电压突变到高电压时,用钢卷尺测量接近开关传感器端面与金属探头感应面之间的距离,该距离应符合6.2.2的规定。6.6校准结果与校准间隔
接近开关传感器校准结果填人“接近开关传感器校准记录”(格式见表B.2),其他见5.6b),5.6c)。
7靶式流量传感器
7.1概述
在录井过程中,靶式流量传感器主要用于测量钻井液出口流量的相对变化。靶式流量传感器按照输山信号可以分为电阻型靶式流量传感器和电流型靶式流量传感器。电阻型靶式流量传感器主要由测量装置和信号转换部分组成。测量装置包括靶和固定板,信号转换则包括半圈电位器。电流型靶式流量传感器除上述结构外,还包括变送器。靶式流量传感器的工作原理是靶在钻井液冲击力的作用下转动,电位器的轴随传感器的靶轴转动而转动,从而改变电位器的输出电阻。在电流型靶式流量传感器中,另有一级变送器将电位器输出的电阻信号转变为4mA~20mA的电流信号。7.2计量特性
7.2.1外观
靶式流量传感器的接线盒及进线孔应具有防水密封性能,其他要求应符合3.1的规定。7.2.2示值
传感器被校准点中输出电流(或电阻)示值误差应符合3.3的规定。7.2.3零点
7.2.3.1电流型靶式流量传感器在测量下限输出电流示值误差应符合7.2.2的规定7.2.3.2电阻型靶式流量传感器在测量下限输出电阻示值误差应小于或等于满量程的3%。7.2.4满度
SY/T6679.1—2007
7.2.4.1电流型靶式流量传感器在测量上.限输出电流示值误差应符合7.2.2的规定7.2.4.2电阻型靶式流量传感器在测量上限输出电阻示值误差应小于或等于满量程的2%。7.3校准设备
校准设备配置见表8。
表8校准设备
设备名称
角度尺
校准项目
准确度
靶式流量传感器校准项目见表9。序号
校准项目
外观检查
端子之间电阻检查
示值校准
零点校准
满度校准
线性误差校准
测量范围
0°~-360°
校准项目
新制造
注:“+”表示校准项日,“一”表示可不校准项目。7.5电流型靶式流量传感器校准方法7.5.1外观
靶式流量传感器的外观月测检查应符合7.2.1的规定。7.5.2靶式流量传感器端子之间电阻备
可选择u≤(1/3~1/10)的其他标准表使用中
靶式流量传感器端了之间的电阻用数字万用表的电阻挡检查应符合3.2的规定。7.5.3示值
7.5.3.1按表10选取靶式流量传感器各校准点的转动角度。表10校准点选择
适用范围
新制造、修理后
使用中
校准点
靶式流量传感器测量范围的上,下限及其有效角度的50%,共3点靶式流量传感器测量范围的上、下限及其有效角度的50为,共3点注1:校准点从靶式流量传感器的测量下限开始至上限,再逐点倒序回到下限结束为一次循环。注2:可以选择其他具有代表性的角度值。将稳压电源的输出电压调节为+24V。7.5.3.2
将数字万用表的挡位调节到直流电流挡,量程保持20mA按图5将传感器与稳压电源和数字万用表连接在一起。7.5.3.4
开启电源,打开数字万用表。
修理后
循环校准次数
7.5.3.6按7.5.3.1确定的各校准点的角度,从靶式流量传感器的测量下限开始,用角度尺测量靶8
数宁万用表
稳压电源
图5靶式流量传感器校准连线示意图SY/T6679.1-—2007
手的转动角度,并逐点增加至上限后,再逐点倒序减小角度回下限结束。在此过程中,应在各校准点输出电流示值稳定后,从数字万用表上逐点读取靶式流量传感器实际输出电流的示值。7.5.3.7按式(8)计算靶式流量传感器各校准点的标准电流。I=(16/M)·6+4
式中:
各校准点的标准电流,单位为毫安(mA):一各校准点的靶式流量传感器量程,单位为度(°);各校准点靶于转动的角度,单位为度()。7.5.3.8按式(9)计算靶式流量传感器各校准点输出电流的示值误差。A, =12 -I
式中:
各校准点输出电流的示值误差,单位为毫安(mA);各校准点输出电流的示值,单位为毫安(mA);I
各校准点的标准电流,单位为毫安(mA)。7.5.3.9按式(10)计算靶式流量传感器校准点中输出电流的示值误差。ri=(mx/1)×100%
式中:
校准点中输出电流的示值误差,用百分数(%)表示;校准点中输出电流的最大示值误差,单位为毫安(mA);靶式流量传感器测量上限的标准电流,单位为毫安(mA)。7.5.3.10靶式流量传感器校准点中输出电流的示值误差应符合7.2.2的规定。7.5.4零点误差
7.5.4.1重复7.5.3.2~~7.5.3.5。(8)
(10)
7.5.4.2将靶式流量传感器的靶手放到测量下限后,从数字方用表上读取靶式流量传感器输出电流的示值。
7.5.4.3按式(11)计算靶式流量传感器的零点偏差。A2 =I4-I
式中:
A2-零点偏差,单位为毫安(mA);I4
零点输出电流的示值,单位为毫安(mA);零点的标准电流,单位为毫安(mA)。7.5.4.4按式(12)计算靶式流量传感器的零点误差(11)
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