JJF(吉) 88-2015 石油钻井指重装置校准规范

JJF(吉)88—2015石油钻井指重装置校准规范CalibrationSpecific2015-06-15发布2015-09-15实施石油钻井指重装置校准规范本规范委托吉林省计量科学研究院负责解释本规范主要起草人：陈奎一廉勇凯(吉林省计量科学研究院)(吉林省计量科学研究院)(中石油吉林油田分公司)参加起草人：(吉林省计量科学研究院)赵春生(吉林省计量科学研究院)黄广峰(吉林省计量科学研究院)董晓春(中石油吉林油田分公司)引言 2引用文件 3术语和计量单位 3.1术语 3.2计量单位 4概述 5计量特性 5.1零位误差 5.2示值误差 5.3回程误差 5.4轻敲位移 5.5指针偏转平稳性 5.6鉴别阈 6校准条件 6.1环境条件 6.2测量标准及其他设备 7校准项目和校准方法 7.1校准项目 7.2校准方法 8校准结果表达 9复校时间间隔 附录A测量结果不确定度评定示例 附录B校准记录参考格式 附录C校准证书内页参考格式 ⅢJJF1011-2006《力值、硬度计量名词术语及定义》、JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本校准规范制定工作的基础性系列规范。同时，参照JJG(石油)03-1999《石油钻井指重表》部门检定规程及GB/T24263-2009《石油钻井指重表》国家标准。本规范为首次制定的。JJG(石油)03-1999《石油钻井指重表》3.1.1示值误差errorofindication3.1.3鉴别阈discrimina指重装置使用的法定计量单位有N(牛顿)和Pa(帕斯卡),或是它的十进倍数单位：kN、指重装置主要与修井机配套，用于油田修井作业中通过对死绳拉力的测试按一定比例换算，间接获得大钩悬重。在修井作业中可帮助司钻掌握判断在井下作业过程中的工作参数、2打捞工作状态及钻具负荷情况。对井上事故的分析与处理有着及其重要的作用，是油田修井作业工程中不可缺少的重要组成部分。指重装置按安装方式分为：立式、侧挂式和直拉式。5计量特性5.1零位误差5.1.1带有止销的指重装置，在无载荷的条件下，指针应紧靠止销，“缩格”一般不超过指重装置的最大允许误差值。准确度等级1级1.5级2级最大允许误差(以额定载荷的百分数表示)5.1.2没有止销的指重装置，在无载荷的条件下，指针应位于零位标志内，零位标志宽度一般不超过指重装置的最大允许误差绝对值的2倍。5.2示值误差3轻敲位移一般不大于最大允许误差绝对值的1/2。鉴别阈值一般不大于指重装置最大载荷的0.5%。6.1.1环境温度：(10～35)℃;6.1.2相对湿度：不大于80%;6.1.3标准器和指重装置附近应无明显的机械振动、外磁场(地磁场除外)等因素影响。6.2测量仪器及其他设备6.2.1标准测力仪：准确度等级一般不低于0.3级。校准项目如表3所示。序号校准项目1零位误差2示值误差3回程误差4轻敲位移56鉴别阈47.2校准方法7.2.1校准前的准备及要求7.2.1.1校准前应检查指示表的配套连接是否完整；拉力环及连接轴销是否可靠；弹性体等表内件不得有松动和伤裂缺陷。7.2.1.2工作测量状态时死绳不得与其他物体接触。7.2.1.3在与仪表连接的上下绳之间，必须加装安全绳。安全绳的松紧要适度，不能影响指示表的正常运行。7.2.1.4指重装置的示值校准是采用标准测力仪与被校准指重装置的示值直接比较的方法，校准系统正确安装、连接后，数字显示的指重装置还至少需通电预热30min。7.2.2校准点的选择及循环次数校准点按标有数字的分度线选取，一般不少于3点，所选取的校准点应均匀分布在指重装置额定载荷范围内，通常选取额定载荷的30%、50%和80%;校准循环次数为3次。7.2.3预载荷试验校准前应做1～2次载荷试验，所加载荷一般不低于额定载荷的50%。7.2.4零位误差将指重装置按正常工作位置放置，载荷为零时，用目力观测，零位误差校准应在示值误差校准前后各做一次。7.2.5示值误差示值误差校准时，载荷从零点开始均匀缓慢地加载至第一个校准点，然后分别读取标准测力仪和被校准指重装置的示值(模拟式仪表按最小分度值的1/5估读),接着用手指轻敲一下指重装置外壳，再读取被校准指重装置的示值并进行记录(校准记录见附录B),轻敲后被校准指重装置与标准测力仪之差即为该校准点的示值误差；如此依次在所选取的校准点进行进程校准直至额定载荷的80%,保持1min后，再依次逐点进行回程校准直至零点。重复循环3指重装置的示值误差按式(1)计算。式中：△f——各校准点的指重装置示值误差，单位：fc——各校准点的指重装置示值，单位：kN;fs——各校准点的标准测力仪示值，单位：kN。7.2.6回程误差5回程误差的校准是在示值误差校准时进行，同一校准点升压、降压后被校准指重装置示轻敲位移的校准是在示值误差校准时进行，同一校准点轻敲指重装置外壳前与轻敲指重在示值误差校准过程中，每个校准点轻敲完成后，按5.6的规定施加相应附加载荷值，经校准的指重装置发给校准证书，校准证书内页格式见附录C。指重装置的复校时间间隔建议最长不超过1年。使用特别频繁时应适当缩短复校时间间6附录A测量结果不确定度评定示例指重装置示值误差校准结果不确定度评定1测量方法使用0.3级、(0～100)kN标准测力仪校准1.5级的指重装置，采用直接比较法。按照3方差和灵敏度系数结合公式(1)有：u²(△f)=c²u²(f。)+c²u²(f.)4标准不确定度分量的计算4.1由被校准指重装置示值引入的标准不确定度u(f。):因示值的分散性既取决于仪器结构和原理上的随机效应的影响，也决定于分辨力，故仪器的示值重复性和分辨力引入的标准不确定度是由同一种效应导致的不确定度，由于不能重4.1.1由指重装置示值重复性引入的标准不确定度u(f₁)):按照本规范中的相关校准方法，对指重装置的各校准点进行6次校准，其数值见表1。7回程回程回程 各校准点指重装置示值重复性引入的标准不确定度u(f₁)见表2。4.1.2由指重装置分辨力引入的标准不确定度u(fe₂):指重装置的分辨力为0.4kN,则区间的半宽a=0.2kN,假设为均匀分布，k=√3,由分辨因u(fc)<u(fe₂),故指重装置示值引入的标准不确定度u(f.)=u(fe₂)。4.2由标准测力仪引入的标准不确定度u(fg):标准测力仪的准确度等级为0.3级，测量范围(0～100)kN。标准测力仪的最大允许误差8按公式(2)计算：各校准点的合成标准不确定度见表4。6扩展不确定度的计算取k=2,扩展不确定度U=k×u.(△P),各校准点的扩展不确定度见表5。9附录B校准记录参考格式规格型号测量范围准确度等级制造厂出厂编号测量范围准确度等级证书编号石油钻井指重装置校准规范校准日期1、示值误差、回程误差、轻敲位移校准数据：载荷循环/次回程误差回程校准回程校准回程校准123工231233、指针偏转平稳性：4、灵敏阈：附录C校准证书内页参考格式本次校准所依据技术规范(代号、名称)本次校准所使用的计量标准器具：不确定度/准确度