井径规校准方法.pdf

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1、ICS 75180E 90备案号：46015-2014 S Y中华人民共和国石油天然气行业标准Calibration methods of caliper ringsSYT 6976m201420140318发布 2014-08-01实施国家能源局 发布前言“1范围2规范性引用文件3术语和定义4概述5技术要求1外观5 2材质和硬度5 3表面粗糙度5 4计量特性6校准条件6 1环境条件6 2校准设备7校准项目和校准方法7 1校准项目7 2校准方法8校准结果目 次9复校时间间隔附录A(资料性附录)井径规校准记录格式附录B(资料性附录)井径规校准证书内页格式附录C(资料性附录) 井径规内径测量结果的

2、不确定度评定参考文献SYT 6976-2014；，22222333334667892SYT 6976-2014前 言本标准按照GBT 1 1-2009标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由石油工业标准化技术委员会计量校准规范工作组提出并归口。本标准起草单位：中国石油大庆石油管理局技术监督中心。本标准参加起草单位：中国石油大庆钻探工程公司测井公司、中国石油大庆油田测试技术服务分公司。本标准起草人：袁海滨、王秀男、朱小康、宋庆梅、王旭、王丽梅、田淑云、王东红、林中雨。1范围SYT 6976-2

3、014本标准规定了井径规的技术要求、校准条件、校准项目和校准方法、校准结果及复校时间间隔。本标准适用于新制造、使用中和修理后的单体式内径不大于500ram、复合式最大内径不大于600ram的井径规的校准。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。JJF 1010长度计量名词术语及定义3术语和定义JJFIOlO界定的术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了JJF 1010中的某些术语和定义。31圆度circular包容同一横剖面实际轮廓且半径差为最小的两同心

4、圆问的半径之差。JJFlOl()_一1987，定义28332圆柱度cylindricity包容实际表面且半径差为最小的两同轴圆柱面的半径差。JJFIOl()一1987，定义2933同轴度coaxiality与基准同轴的，包含被测轴线圆柱的最小直径。JJFlOlO 1987，定义354概述井径规(井径仪校准规、井径刻度器、井径刻度环)是对井径仪进行校准的标准，一般按结构型式分为单体式和复合式，单体式即为单一空心圆柱体，一般采用多个尺寸(一般为大、中、小三个尺寸)组合成套，多见于校准裸眼井井径仪时使用；复合式可看作是多个不同尺寸单一空心圆柱体以阶梯状连接而成，一般根据需要用于校准套管井井径仪。井径

5、规结构示意图见图1。SYT 6976-20145技术要求a)单体式井径规结构 b)复合式井径规结构图l井径规结构示意图51外观511新制造的井径规各表面不应有裂纹、锈蚀、毛刺、碰伤、划痕和变形等缺陷。512井径规的非工作面上应刻有制造厂名(或厂标)、尺寸规格及H厂编号。513使用中和修理后的井径规，不应有裂纹和变形等影响计量性能的缺陷。514单体式井径规的通常高度应不小于100mm，厚度应不小于8mm。515 复合式井径规的每一层高度应不小于2i)mm，厚度应不小于6mm。52材质和硬度521井径规应使用弱磁或无磁材质。522井径规的硬度应为(19025(1)HBS。53表面粗糙度531单体式

6、井径规工作面的表面粗糙度应不大于Ra3 2“m，非工作面的表面粗糙度应不大于尺a6 3“m。532复合式井径规工作面的表面粗糙度应不大于Ral 6”m，非1二作面的表面粗糙度应不大于Ra3 2“m。54计量特性井径规计量特性见表1。表1 井径规计量特性 单位为毫米最大允许误差 最大允许误差序号 项目名称(用于校准裸眼井井径仪) (用于校准套管井井径仪)1 内径 1 tl 【】32 圆度 1【)(中部圆度不大于上、下两部分圆度) 【l 33 圆柱度 1 Il 34 同轴度 1 I】 36校准条件61环境条件611实验室温度(2010)。612实验室内的相对湿度8()。613实验室无强磁干扰。62

7、校准设备校准设备及配套设备技术指标见表2。表2校准设备及配套设备技术指标SYT 6976-2014序号 校准设备 测量范围 准确度等级或最大允许误差1 携带式布氏硬度计 (1()(140()HBS MPE：8【l2 磁铁3 表面粗糙度比较样块 32块组 MPE： 17+I 2蹦4 游标卡尺 (050()mm MPEc1 115mm5 内径千分尺 (51)61)11)mm MPE-1)012mm6 平板 (40(】x 80t1)mm 2级7 百分表 (I J3)mm MPEIlmm8 宽座直角尺 (25【140()min 1级9 磁力表座 双臂型7校准项目和校准方法71校准项目校准项目见表3。表

8、3校准项目序号 校准项目 新制造 使用中 修理后I 外观 2 材质和硬度 o o3 表面粗糙度 o 4 内径 5 圆度 6 单体式井径规圆柱度 o 7 复合式井径规同轴度 o 注：“”表示应校准项目“o”表示可不校准项目。SYT 6976-201472校准方法721校准准备井径规和校准设备在实验室内放置时间不少于2h。722外观用目测检查井径规的外观应符合5 1的要求。723材质和硬度7231用磁铁检查井径规的磁性，应符合521的要求。7232用布氏硬度计测量井径规的硬度，应符合522的要求。724表面粗糙度 !，用表面粗糙度比较样块对井径规进行测量，测量结果应符合53的要求。725内径725

9、1用内径千分尺测量单体式井径规中部的内径值，在相互垂直的两个方向量i次，按公式(1)分别计算z和Y方向上的内径测量值。孑一d，3 式中：d井径规中部z或y方向三次测量的平均值单位为毫米(mm)；d，井径规中部T或，方向第i次测量的内径值单位为毫米(ram)。7252按公式(2)计算单体式并径规的测量误差，应符合表1的规定。d=(Z+j，)一d 一(1l，v)j：分别测(2)式巾：d井径规的测量误差。单位为毫米(mm)；d，井径规z方向上三次测量内径平均值单位为毫米(ram)；d。井径规Y方向上三次测量内径平均值，单位为毫米(ram)Id_一一给定的井径规内径标准值，单位为毫米(mm)。7253

10、按7 2 5 1的方法分别测量和计算复合式井径规各层的内径测量值并按公式(2)分别计算每一层的内径测量误差，各层的测量误差应符合表1的要求。726圆度7261按7 2 5 1的方法用游标卡尺测量单体式井径规上、下两部分的内径值，按公式(1)分别计算上、下两部分z和v方向上的内径测量值。7262按公式(3)分别计算单体式井径规上、中、下各个部分的吲度。1o=id。，一d，。i (3)SYT 6976-2014式中：“井径规某上、中或下部的圆度，单位为毫米(mm)；d。， 井径规某上、中或下部一方向的内径测量平均值，单位为毫米(mm)；d，。井径规某上、中或下部_方向的内径测量平均值单位为毫米(m

11、m)。7263单体式井径规中部圆度分别小于上、下两部分圆度时，以中部圆度为单体式径规的圃度，其结果应满足表1的要求；当其中部圃度介于上、下两部分圃度之间时取J：、下两部分圃度较大值为单体式井径规的圆度，其结果应符合表1的要求。7264按公式(3)分别计算复合式井径规各层中部的圆度其各层的结果均应符合表1的规定。727单体式井径规的圆柱度7271将井径规放在平板上，使其靠紧宽座直角尺，以磁力表座紧固(见罔2)。7272按表4的方法均匀选择两到三个横向测量截面，用百分表分别在各横向截面内测量，测量每个截面时，井径规在平板与直角尺间回转一周，记录每个截面所测量的最大值和最小值，当在各测量截面内测量完

12、毕后，取全部测量值中的最大值与最小值的差的一半为圆柱度，按公式(4)计算单体式井径规的圆柱度。其结果应符合表1的规定。裘4单体式井径规圆柱度测量截面选取方法井径规高度，mm 截面选取数，个 选取说明100h30() 2 将井径规按高度_二等分取tf，问两个截面3()I)h6 3 将蚪往规按高度四等分，取Il间?个截面60() 3 不计井径规两蝗100ram高度范围的部分四等分，取中间i个截面一!E二!女j。Y ，式中：单体式井径规的圆柱度(复合式井径规的同轴度)，单位为毫米(mm)“。_井径规所有截面测得的最大值，单位为毫米(ram)；min井径规所有截面测得的最小值，单位为毫米(mm)。 二

13、吁 孓0 、。 图2 圆柱度与同轴度校准方法示意图(4)728复合式井径规的同轴度在复合式井径规的每层中部选择一个测量截面，按7 1 7 1和7 1 7、2的测艟和汁箅山法分别测量和计算复合式井径规的同轴度，其结果应符合表1的规定。SYT 6976-20148校准结果校准结果应记人校准记录，校准记录格式参见附录A。经校准的井径规发给校准证书，校准证书内页格式参见附录B。井径规内径测量结果的不确定度评定参见附录c。9复校时间间隔复校时间间隔根据使用的具体情况确定，建议校准裸眼井井径仪的井径规一般不超过24个月校准套管井井径仪的井径规一般不超过12个月。附录A(资料性附录)井径规校准记录格式表A

14、1给出了井径规校准记录格式。表A1井径规校准记录格式SYT 6976-2014送校单位： 校准日期： 年 月 日名称 出厂编号样品 测量范围 用途生产厂家名称 出厂编号标准器 测量范嗣 最大允许误差有效证书编号校准环境 温度： 相对湿度： 外观 高度 厚度硬度 HB 表面粗糙度 “m标称值 测量值1Tinl 结果171111序号 圆柱度mm d1 以2 出， d_】 do d。J 内径 阒度同轴度123校 4准5值67891(1备注：校准不确定度校准结果证书编号校准人核验人SYT 6976-2014附录B(资料性附录)井径规校准证书内页格式表B 1给出了井径规校准证书内页格式。表B1井径规校准

15、证书名称 tt；厂编号标准器 测量范围 最大允许误差有效证书编号校准环境 温度： 相对湿度； 标称值 内径 雎度 圆柱度司轴度序号mm mm123校4准结 5果 678U1(1测量不确定度C1测量方法附录c(资料性附录)井径规内径测量结果的不确定度评定SYT 6976-2014用内径千分尺在互相垂直的两个方向上测量井径规中部内径每个方向测蛩i次取次测量平均值为这个方向上的内径，两个方向上内径的平均值为井径规内径。C2数学模型式中：J一-_井径规内径；d。井径规横向内径，d：一井径规纵向内径。C3方差和灵敏系数方差灵敏系数d=l(dH+dz)越：ed)荨(i“2(dH)+fi“o(d2)ad 1

16、，。丽2百C4各输入量的标准不确定度分量评定。：型：上ad， 2C41输入量d。的标准不确定度评定C411 测量重复性引起的标准不定瘦分项_【dm)的评定在重复性条件下测量10次，得到实验标准差s，见表C1。表C1实验标准差 单位为毫米l序号 1 3 4 5 7 1(1l读数 499 967 499 974 5I)()(1 499 971 4965 499 UH 5IJ(1 499 u58 41WH 4JJ U“8s (1()1 n5要求测量3次取平均值，所以“(d)=兰=c)0(195mm3SYT 69762014C412测量时估读误差引起的标准不确定度分项H(d。：)的评定由于每次测量估读

17、误差d为o 005mm，包含因子k取了故：“(扎)=而or=0 0014mmZjC413千分尺和井径规线膨胀系数都存在不确定度当温度偏离标准温度20时引起的标准不确定度分项H(d。)的评定由于千分尺的线膨胀系数和井径规的线膨胀系数在(11 51)101。和(11 81)10“的范围内均匀分布，两者线膨胀系数之差血应在()32)10“范围内服从i角分布该i角分布半宽“为210。，包含因子取拓，L以500mm代入，血以2代入，得：“(dH】)=LAt百=0 00081lnmC414千分尺和井径规温度差引起的标准不确定度分项H(d。)的评定测量前将千分尺和井径规充分恒温，控制其温差在0 2范周内，服

18、从均匀分布则该分布半宽“为0 2C，包含因子女取i，L以500mm代入，a以11 810“代入，得：“(dm)=L口了=0 00068mmC415千分尺示值误差引起的标准不确定度分项H(d。)的评定根据JJG 22 2003的规定，内径千分尺500mm处最大允许示值误差为0 016mm半宽“为16mm，认为服从均匀分布，包含因子k取i，则：u(d H5)=n了=0 0092mmC416输入d。的标准不确定度的评定(表C2表C2输入量d。的标准不确定度一览表标准不确定度分最 标准不确定度值“(d。)不确定度来源“(dll，)“(dlI【) 测量重复性引起的标准不确定度 Il(1U54(d1二)

19、测量时估读误差引起的标准不确定度 f114“(dn) 千分尺和井径规线膨胀系数日l起的标准不确定度 f)fH川81“(dm) f分尺和井径规温度差引起的标准不确定度“(dH，) f分尺示值误差引起的标准不确定度 【)fHw210则“(d。)。、以砑i丁F瓦i了了i可瓦i汀i可了iFF琢了=0 01 33mmC42输入量d：的标准不确定度评定输入量d：的标准不确定度“(d。)在数值上与“(dt)相等，则C5标准不确定度一览表f见表C3)表C3标准不确定度一览表SYT 69762014标准不确定标准夺确定度值灵敏系数 ( “(i)度分量“(z，)不确定度来源 “(z)c=r)F”r Fibril井

20、径规横向直径引入的标准“(d“) j 33 72不确定度井径规纵向直径引入的标准“(出) fl【J1 33 l 2 Il(11166不确定度C6合成标准不确定度忽略两分量的相关性，故当井径规标称尺寸为500ram时c7扩展不确定度“。(d)=，侣了讨币了百丽=0()093mm取包含因子=2，则扩展不确定度为C8测量不确定度报告井径规d=500ram时，测量结果的扩展不确定度为SYT 6976-201412JJG 22 2()(】3内径千分尺参考文献中华人民共和国石油天然气行业标准井径规校准方法SYT 69762【11 4石油：=业出版社出版(北京安定门外安华里二区一号楼)北京中石油彩色印刷有限责任公司排版印刷新华书店北京发行所发行88(11230毫米16开本I 25印张3I)千字印1 8002014年9月北京第l版21)14年9月北京第1次印刷书号：1 5502l7139定价；18 Ilfl元版权专有不得翻印8WT7_t嘶耐咻触月法FII：11a0寸HeNl嘻卜甙婚一净脚舯m椰嫩蛐脚墙脚s；f舢旧川褊B川