井下电子压力计校准回程误差影响因素分析

0 引 言

井下电子式井下压力计广泛应用于油水井测试，尤其是存储式井下电子压力计用于试井，所测数据的准确程度直接由其性能决定，对其进行正确的校准就显得极其重要。SY/T 6640—2012校准方法[1]规定了六项校准项目，分别由外观检查、振动冲击检查、示值误差、零点漂移、回程误差和鉴别力(阈)等组成，较ST/T 6640-2005校准方法[2]新添加了对回程误差的要求。根据实际情况，有必要探究回程误差主要的影响因素和新标准中添加回程误差是否存在必要性，以便于测量地层压力，提高压力资料的准确性。

1 回程误差校准影响因素

SY/T 6640-2012中规定回程误差可利用示值校准的数据进行计算。在相同条件下，被测量值不变，电子压力计的正行程和反行程示值之差的绝对值不大于仪器的最大允许误差的绝对值。

根据全面质量管理分析法对电子压力计的校准回程误差进行分析，如图1所示。通过排查校准介质、校准温度、标准器不同属于不可控因素，见表1。

图1 回程误差超差因果图

表1 对策表

图2 GR/P-BA60-CC压力计在两种不同检定装置上的示值误差曲线

图3 GR/P-BA60-CC压力计在两种不同检定装置上的回程误差

2 回程误差影响因素试验分析

按照上述的分析结果，针对回程误差的影响因素做以下试验。

2.1 试验一

同一支电子式压力计在校准环境相同，检定装置不同时测得回程误差是否有差别。

SL-APGC-060CA型检定装置标准器为0.002级活塞压力计，检定介质为癸二酸二脂，DTYJ-2010型检定装置标准器为0.002级蓝宝石电子压力计。校准压力计型号为GR/P-BA60-CC，压力计的压力测量范围为0～60 MPa，精度为0.05%，试验校准压力30 MPa，最大允许误差0.015 MPa。

试验通过相同型号压力计、相同校准环境在不同检定装置上的回程误差对比，发现回程误差与检定装置的检定介质和标准器有关。校准温度为20、80 ℃，环境湿度为36%RH、环境温度20 ℃，校准结果如图2、图3所示。

从图2中可以明显看出，GR/P-BA60-CC型压力计在两种检定装置上的示值误差均符合行业标准，属合格产品，但相对比较而言，北京永旭检定装置校检的仪器示值误差较低,校准仪器的准确度较高。图3为GR/P-BA60-CC型压力计在两种不同检定装置上测得的回程误差曲线图，从图中可以看出，按照SY/T 6640—2012行业标准，此仪器在检定装置为北京永旭上是合格的，而在沈阳大通型号为DTYJ-2010上是不合格的；相对比较而言，北京永旭检定装置校检的仪器回程误差较低，校准仪器的准确度相对较高。

2.2 试验二

进一步确认温度的影响，使用同一支电子式压力计在同一检定装置中进行校准，发现回程误差与温度有关，所校准的仪器型号为GR/P-BM60-CC，压力测量范围为0～60 MPa，精度为0.05%。校准时的校准温度为20、50、80 ℃、环境湿度为37%RH、环境温度20 ℃，校准结果如图4所示，通过试验数据可以看出，按照校准规程的规定，在不同温度点上，示值误差是符合要求的，而回程误差在20、50 ℃的温度点上是不合格的，在80 ℃的温度点上是合格的。

图4 同一装置同一支仪器不同温度实验数据

通过以上两个试验对回程误差的校准结果同时可以看出，仪器的合格不能单一考虑示值误差，还要考虑回程误差，这些特性通过压力计示值误差是不能看出来的。当示值误差符合要求时，回程误差不一定符合要求，上述检验的实际数据说明新标准中添加回程误差要求的必要性。

3 结束语

通过试验数据的结果发现，电子式压力计校准过程中的回程误差不仅与其仪器本身有关，还与校准装置(包括校准介质和标准器)、温度有关；同时也强调了新标准中添加回程误差要求的必要性。