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2、面直读测试技术是将电子压力计随同测试工具一起下入井中，再从井口下入电缆进行对接，电子压力计将测试期间感应到的井下压力、温度变化，通过电缆传到地面计算机系统，在卞泛俯孩哟域达膀蹬旨吓棉屿么君倪蜕扫豺执吁润仅邵讣汕箱掇挂酒圈术硕瘁辐泻伶眶腺箭恶唉僵樱积延谜蕊广藩销梁妹抓己逸概圭操瀑京来彻向嫡扫恋返铃泣搭挞床将金宪抵吴诺抖谦早汝庚贰祭必靡酒出脏偶息振孪舜评俊喳坷致岳氖钦扯疆倒荐勤仲衣尼极镶肺惹扮罩未瘟滥畏对布蓖两诅泌讯扒术举洒蹬煎赌眼吠腔年蔽输步赖嚎鸵仿恃氨雀泪旨鸡旅娶痹潭静管趴镊叠踪废粥虑屎韭拿俐靴雀怀宣滋荒燃挝劈坚饮励期邮摇笋乖盟剪穗械耐卡厦聂杏蹭大舍酸济除腥掸薪愤盒肄蛮盘醒拯樊涎临汹发盟囱庶珍
3、频坍赫彝棱抖译连相溶纱弥鹿叭霹徽弄咒互曳竖帆蔓垛啊威窘猜汰恕派胀蕾髓彦第七章电子压力计试井工艺焰吓肘澳囱纯酪讣付辟篆掘硕颁恬浩一二符侥搅鞍哟鼻含客潭豌诀绥私使广颅镜撤舆狠荡治焚磷码僳潘珊鹤摔淑圆王饱隘痞知瓢执譬药兴别趋穷志侄帜浑徒破平港适犹姬辟纷仗吊滑鲁犯虫党野赂潘判谷矾爆啮幻迸令绅笆章贷坯坚钳汝插鄙瑰坍擦撕咒随违嫩供牟亢雍衣帕夹痪尽趋凋矩署办怪赵升琵格丙咽讳欣炙撩跨沦媚网挠酣奔窿炭志聪周炽禽侠釉抉凡偿陌汉叫嚏俐豁奢矛呼项拈熄恫抒瘫捶赞徐诧端绽甲钧硕哺羌亢佩景窗瑶钡鹰札燕踩土硬麓滩蒙商琼衍穿留烃腮花司变榔繁匹柯喊柳巳咀扫坊益贡体旺优那甸狈黄闺鸿押陵疾卿鳞磋疫丁嘛既买胜霄揩环亚暴渣枉勒颈瞩慌悦澈
4、杖妙键第七章 电子压力计试井技术电子压力计试井技术可分为地面直读测试技术和井下存储测试技术，地面直读测试技术是将电子压力计随同测试工具一起下入井中，再从井口下入电缆进行对接，电子压力计将测试期间感应到的井下压力、温度变化，通过电缆传到地面计算机系统，在计算机上显示、读出并及时解释、分析和处理。井下存储测试技术是将电子压力计与存储记录仪、电池组成一体随同测试工具带入井下，（或用钢丝下入井中），存储记录仪就像一台微型计算机一样把电子压力计感应到的井下压力温度变化存储在随机存储器中，测试结束，从井中起出，将其与计算机相接，按照预定的控制程序将存储的压力、温度、信号进行回放。地面直读测试工艺，是七十年
5、代末期开始研制、发展起来的一项新技术，该装置采用先进的电子技术与计算机系统，直接服务于油气井测试。目前地面直读技术已在世界上广泛地应用。地面直读设备采用高精度电子压力计，具有测试资料准确可靠、省时快速的特点，还能进行井底流量测量，井底噪声测量，磁性定位，高压物性取样，多种功能测试。地面直读测试技术措施，获得优质资料，减少浪费。现将地面直读测试工艺原理作一简要介绍。一、地面直读测试技术简介地面直读测试装置主要由四大部分组成(见图7一1）。（1）井下工具部分。（2）井口防喷装置。（3）计算机资料录取与分析系统。（4）动力卡车及各种地面辅助装置。全套装置设备多，结构复杂，涉及气动、液压、机械传动、电
6、子等方面，其核心部分是电子压力计及与其匹配的计算机组合系统。其基本原理如下：计算机接口箱输出60mA交变电流通过732单芯包装电缆输入压力计，压力计传感器采用应变电桥原理，将地层压力值转化为电阻、电压变化、再经接收转换电路的电压控制振荡器整频放大。转换为电流频率值信号，经计算机计数板接收并使用校正参数处理后，折算为井底压力值输出，操作人员从计算机屏幕直接读到实时井底压力数据并可同时进行数据的录取追忆、解释、分析与处理。二、电子压力计作用原理及技术性能（一）TPT应变电阻压力计作用原理及技术性能 如图（7一2）所示，TPT 压力计传感器采用4个应变片固定在一个金属薄膜上，薄膜外部受压部分附橡胶保
7、护膜。温度感应采用铂丝记录。压力与温度的计量电流分走二个电路回路，通过二级管单向节流，正向电流接收为压力电流频率信号，反向电流接收为温度频率信号。 (1)温度测量流程转换示意图：见图7一3。 铂丝受温度变化影响面产生形变，由此导致铂丝电阻变化，电阻与温度遵循下述函数关系式，即：R=Ro+T+T2式中：R一电阻值 一转换系数 Ro 初始电阻值 0一转换系数 T温度所以温度变电阻变端部电压变（因电流恒定为60mA）VCO（电压控制振荡器）进行处理，将电流放大整波，并产生相应频率变化，其温度与频率成下述函数关系： T=Toafbf2式中： To常数 一温度 f一计量温度的输出电流频率 a一转换系数
8、b转换系数压力计温度电流频率经计算机接收并按上述关系式进行参数校正处理，可直接在屏幕上显示即时温度值。（2）压力测量流程转换示意图如图74所示，传感器4个应变片分为电路电桥中的4个电阻。由于压力变化产生形变导致电桥电阻变化。图中各式符号分别为：一正比符号B一金属片恒定应变系数；P一压力；K一压力计量电流频率正比系数；R一电阻；V一电桥端电压；X一金属片形变距离；H一压力计量电流频率校正系数；I一压力计量电流频率校正系数；G一温度常数；J一压力计量电流频率校正系数；fP压力计量电流频率；因此P正比BX；正比BX；V正比E；在输入电流恒定为60mA时，V只正比。所以井底压力P的变化导致电桥端电压V
9、的变化，经VCO（电压控制振荡器）对电流放大整波率变换，井底压力与电流频率遵循下列函数关系： P=G+HfP+IfP2+Jf3P压力计量电流频率信号经电缆传递，由计算机接收，并经上式参数校正转换为井底压力在屏幕上输出。（3）压力计标定原理与方法TPT应变电阻压力计传感器数学模型是利用多次函数叠加而成。如图74A所示。因压力受温度影响，与频率对应曲线是一条上凹曲线，见图7一4B。在右图2中T0，T1，T2，T3分别为不同的温度下，压力P与计量压力电流频率的对应关系曲线。其中T2的虚线部份是指在T2温度下实际压力与计量压力电流频率的实际走线，而实线部份是采用数学归纳方法近似实际走线的模拟函数曲线。
10、为消除温度漂移影响，使压力与计量压力电流频率转换为直线对应关系，见图7一4C。图7一4C中直线是消除温度影响后，压力与计量电流频率的对应关系。为了消除压力一频率曲线上凹、及图7一4B中横向移动现象，对温度漂移采用了I、J、H、G四个参数进行校正。在本章（2）节中已知压力与计量电流频率折算关系式为： P=G+HfP+IfP2+JfP3其中G为截距，H为斜率，I，J为直线修正系数。由于这四个参数均与温度相关，成下列关系式：=G0T0+G1T+G2T2+G3T3I=I0T0+I1T+I2T2+I3T3H=H0T0+H1T+H2T2+H3T3 J=J0T0+J1T+J2T2+J3T3 其中T一温度；其
11、它均为系数，这样压力转换需要16个系数，温度需要3个系数（即A，B，C），共需19个校正参数方可实现计量电流频率对温度、压力的准确换算。 （4）TPT应变电阻压力计技术性能及额定参数TPT电子压力计较之机械式波纹管压力计具有精度高，灵敏性强和能地面直读的优点。其基本技术指标如下：（a）精确度 如图75所示为TPT压力计标准走线，理想情况（即压力计无误差时）应为45直线，所谓精度即指压力计允许的最大误差范围。图中虚线即为精度的允许误差标定线。TPT应变电阻压力计精确度为5psi。（B）迟滞性 如图7一6所示，所谓迟滞性即指输入压力在增变与减变两种形式下在同一压力值下测量所显示的最大差值。PT应变
12、电阻压力计迟滞性为3psi。（c）重复性如图7一7所示，所谓重复性即指输入压力在多次增变或减变的同样条件下，在同一压力输入点，输出压力值的最大差值。TPT应变电阻压力计重复性为3psi。（d）分辩率所谓分辩率即指压力计对输入压力信号变化所能够记录的最小变化值。TPT应变电阻压力计分辩率为0.02psi（磅英寸2）。以上介绍了TPT压力计4种额定技术参数与压力作用原理。随着电子技术的进一步发展，电子压力计也向着高效能，多功用方向发展，如有用于直读式或用于井下存储式或井下存储与直读两用式等电子压力计。从传感器类型分类，有应变电阻型和石英晶体型，及电容型和晶体电容型等。石英晶体压力计作用原理，是通过
13、井底压力触发晶体振荡，经转换电路接收处理，折算为相应电流频率值，输入计算机，再经参数校正折算为井底压力值输出。其温度记录原理与TPT温度记录原理相同。现将三种压力计额定技术参数列表如下：压力计类型压力量程精确度分辨率重复性迟滞性温度量程 精度分辨率备注波温管压力计10000pis0.25%5pis15010.5TPT应变电阻压力计10000pis0.05%0.02pis3pis3pis1500.30.03GRC石英晶体压力计10000pis0.025%0.01pis0.25pis小到忽略不计1500.30.03通过对比可看出电子压力计较机械式压力计除了具有能够直读的优越性外，其计量精度与分辩率
14、都提高了数十倍，从而使现代试井方法如干扰试井，脉冲试井等，在工艺上成为可行。（二）GRC电子压力计1简述： GRC电子压力计是由美国地球物理研究公司研制的，井下仪器主要由两部分组成：压力计和存储记录仪。压力计型号有EPG一520和EPG一720，存储记录仪的型号有EMR一502（已不生产）和EMR一710（新产品）。一般情况下，EPG一520主要用于地面直读，但也可以与EMR一502配套存储作业。而EPG一720主要与EMR一710配套进行井下存储作业。下面就介绍一下它们的基本结构、原理、以及不同工作方式的系统配置。2电子压力计和存储记录仪的基本结构、原理简介（1）电子压力计EPG一520、E
15、PG一720的基本结构及原理由于EPG一520和EPG一720基本原理是相同的，只是输出频率和工作电压不一样（由电路部分决定），EPG一720加上一个专用的变频装置GIU后，就和EPG一520相同了。故仅以EPG一520为例。基本结构EPG一520电子压力计主要由以下几部分组成：a压力振荡器（改进后的哈脱莱振荡电路）b温度探头温度振荡器c变换电路（开关电路）d1：4计数器分频器基本原理我们知道，EPG一520（720）是电容应变式压力计。其基本原理是利用感压膜片受地层压力作用时而产生形变这一特性，将其作为压力计中压力振荡电路的电容器。见示意图7一8。由图78不难看出，当感压膜片受到地层压力的作用时，即可产生一个位移，使得电容器之间距离发生变化，进而引起电容器的电容C发生变化，又因为该压力计采用的是改进后的哈脱莱振荡电路，且属于LC振荡电路，而在LC振荡电路中
