陈红徕，刘　立，郭　静，蒋风松

1.中国石油大庆油田有限责任公司第二采油厂（黑龙江　大庆　163414）2.中国石油大庆油田工程建设有限公司油建二公司（黑龙江　大庆　163712）



采油测试压力表检定装置技术评定

陈红徕1，刘立1，郭静1，蒋风松2

1.中国石油大庆油田有限责任公司第二采油厂（黑龙江大庆163414）
2.中国石油大庆油田工程建设有限公司油建二公司（黑龙江大庆163712）

摘要采用一支相对稳定的准确度等级为1.0级、量程为0~30MPa的一般压力表，按照JJF 1033-2008《计量标准考核规范》，同时结合JJF 1059.1-2012《测量不确定评定与表示》的要求，对建标后的采油测试压力表检定装置进行技术评定和校验，实现、保存和复现对采油测试压力表的量值传递。在一定范围内开展一定准确度等级采油测试压力表的校准或检测，以达到对该采油测试压力表检定装置进行复查考核的相关要求。结果表明，准确度等级为0.25级的压力表检定装置，重复性考核符合JJF 1033-2008相关条款的要求，可以完成1.0级及其以下的压力表的校准工作。

关键词采油测试压力表；检定装置；技术评定

AbstractThe technical evaluation and calibration of test equipment for oil production test pressure gauge is finished using a general pressure gauge with the accuracy level of 1.0 and the range of 0~30 MPa according to JJF 1033-2008 "the Measurement Standard As⁃sessment Specification" and the calibration procedure requirements in JJG 52-1999 "spring-type general pressure gauge, pressure vacu⁃um gauge and vacuum gauge", which can make the quantity value transfer of the oil production test pressure gauge realized, stored and reproduced. To use the method can finish the calibration or detection of the oil production test pressure gauge of certain accuracy grade within a certain range to meet the requirements of the re-examination of the calibration device of oil production testing pressure gauge. The results show that, the repeatability examination of the pressure gauge calibration device with the accuracy of 0.25 grade meets the re⁃quirements of the related terms on JJF 1033-2008. so this method can be used in the calibration of the pressure gauges whose accuracy is equal to or less than 1.0 grade.

Key wordspressure gauge for oil production test; calibration device; technical evaluation

采油测试压力表检定装置被广泛地应用于油田压力表校准、检测，建立其相关标准以来，各个厂家生产制造的计量校准装置，对于使用者来说除了按照操作手册正确操作与维护外，必须按照计量标准考核规范的有关规定对其开展不确定度评定。这是考核该压力表检定装置，是否可以持续有效地开展一定准确度等级压力表的校准、检测工作的先决条件。

1　采油测试压力表检定装置概述

采油测试压力表计量系统是由计算机控制，以力的平衡原理和帕斯卡定律为基础，采用高精度压力传感器。在对被测仪器仪表校准过程中，能灵活设定压力，对机械加压系统进行闭环控制。计算机根据所设定的压力值控制系统驱动丝杠旋转推拉活塞调节压力。压力能等值传递到精密压力表和被测的一般压力表。通过高精度压力传感器记录压力值并反馈给计算机系统，计算机系统根据压力值调节丝杠的旋转方向及速度，直到压力值满足测试精度要求。其准确度等级为0.25级，量程为0~ 60MPa。采油测试压力表的工作温度为（20±5）℃，相对工作湿度≤85%。

2　试验结果与分析

2.1采油测试压力表检定装置重复性试验

2.1.1采油测试压力表检定装置重复性测量

在工作温度为（20±5）℃、相对湿度≤85%的校准环境条件下，选一支相对稳定测量范围为0~ 30MPa、准确度等级的采油测试压力表。在重复性条件下，用该装置在被测压力表测量范围内选取30、20、10MPa 3个压力点，每年进行10次独立重复测量。

式中：S为标准偏差，%；n为测量次数；xi为各次的测量值，i=1…n。

由公式（1）计算得到的单次试验标准差结果，如表1所示。

表1 重复性条件下单次试验标准差　/MPa

2.1.2采油测试压力表检定装置测量不确定度评定

被测压力表与精密压力表之差，用ΔP表示，计算公式如下：

ΔP=Pi-P0i（2）

式中：Pi为采油测试压力表的示值，MPa；P0i为采油测试压力检定装置精密压力表的标准值，MPa。

输入量Pi主要来源采油测试压力表示值的不确定度，可以通过连续测量得到测量列，采用A类评定，用ua(x)表示。通过表1可知，该装置经过4年的时间对同一采油测试压力表3个不同压力点进行重复性测量，取其12组单次试验标准差的最大值为重复性测量结果，即S=0.026 5MPa。

任意选取3块同类型的采油测试压力表，每块在30、20、10MPa连续测10次，共得9组测量列，每组测量列分别按公式（1）计算得出的单次试验标准差，如表2所示。

表2 3支采油测试压力表单次试验标准差　/MPa

根据公式（1），由表2计算可得合并样本标准SP=2.70×10-2MPa。

输入量Poi主要来源于采油测试压力表检定装置精密压力表标准值的不确定度，采用B类评定，用ub(x)表示。采油测试压力表检定装置的准确度等级为0.25级，量程为0~60MPa，其最大允许误差Pmax=60×0.25%=0.15MPa，由于该装置任意点的测量示值100%落于59.85~60.15MPa区间，Pmax即为分散区间的半宽。故根据JJF 1059.1-2012[1]按B类标准方法评定。

按式（4）计算：

所以采油测试压力表检定装置精密压力表标准值的B类不确定度为：ub(x)=0.086 6MPa。对于其他分量引入的B类不确定分量，如环境温度引入的标准B类不确定度分量，精密压力表工作环境温度为（20± 5）℃，温度变化使压力示值产生的误差对测量结果影响微小，可忽略不计；再如校准人员估读引入的B类不确定分量，按照规程要求1.0级压力表估读所产出的误差对测量结果影响微小，也可忽略不计。

计算得到uc(x)=8.87×10-2MPa。

由于本次评定为采油测试压力表检定装置对采油测试压力表校准的结果，且测量结果可能为正态分布，依据JJF 1059.1-2012相应条款，按式（6）计算：

U95=K·uc(x)=1.77×10-1MPa(K=2)（6）

2.1.3采油测试压力表检定装置重复性考核结果

由于表1的重复性测量结果S=2.65×10-2MPa

2.2采油测试压力表检定装置稳定性试验

采油测试压力表检定装置于2009年建立标准以来，至2012年进行复查标准。对同一支相对稳定的压力表在30、20、10MPa 3个压力检定点下，每年分别重复测量10次，取每次算术平均值作为测量结果，以相邻两年的测量结果之差作为该时间段内计量标准的稳定性考核，其结果见表3。

由表3可知，由于相邻两次重复测量结果之差|yi-yi-1|，均小于计量标准的最大允许误差的绝对值，即：

|yi-yi-1|

因此计量标准的稳定性考核符合JJF 1033-2008的要求。

2.3采油测试压力表检定装置校准结果验证

采用比对法对采油测试压力表检定装置校准结果进行验证，来考核多台同准确度等级的采油测试压力表检定装置。将同一支采油测试压力表所得到的测量结果的平均值作为被测量的最佳估计值，以考核校准结果的可信程度以及验证校准结果的不确定度的合理性[3-5]。选用另一支稳定的采油测试压力表，用同一型号的3台装置对其不同压力点进行校准，其测量结果如表4所示。

表3 不同压力点重复性试验条件下稳定性考核数据表

表4 压力表检定装置重复性校准数据统计表　/MPa

在表4中，已知被测压力表在1号采油测试压力表检定装置（建标装置）给定30MPa下测量结果ylab=30.07MPa。而上述3台采油测试压力表检定装置得到的测量结果的平均值为30.05MPa，则其应满足公式（8）：

式中，n=3，Ulab=U95=1.77×10-1MPa（U95为扩展不确定度）。

同理可得

3　结论

1）对建标后的计量标准器进行计量标准技术评定，可有效地检验其稳定性、重复性等计量特性，还可以定量化的考核其对测量结果质量保证程度。

2）计量标准器的重复性试验结果的有效验证，可以采用多点多次方法计算合并样本标准差。

3）通过对0.25级采油测试压力表检定装置复查考核，能够验证该装置是否可以持续开展下一等级采油测试压力表的校准、检测工作。

参考文献：

[1]全国法制计量管理计量技术委员会.测量不确定度评定与表示: JJF 1059.1-2012[S].北京:中国计量出版社,2012.

[2]江汉油田计量管理专标委.计量标准考核规范：JJF 1033-2008[S].北京：中国计量出版社，2008.

[3]胥凯晖.一种精密压力表标准装置[J].计量与测试技术, 2009, 36(4): 24-25.

[4]樊世德.在检定一般压力表时如何选择标准表[J].计量与测试技术, 2009, 36(6): 47.

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[8]李承荣.一般压力表不确定度评定实例浅析[J].计量与测试技术, 2015, 42(4): 73-74.

收稿日期：本文编辑：左学敏2015-10-30

作者简介：陈红徕（1971-），男，高级技师，主要从事油田采油技术方面的研究。