井下電子壓力計是廣泛應用于測量和記錄油氣田地層中的油、氣、水等介質的壓力及溫度值的電子設備,也是一種具有高實時性、高精確度、高分辨率特征的井筒壓力及溫度測試裝置,其功能是通過直接測量或理論計算獲取自噴井生產時的流動壓力和關井狀態的靜壓力。它的核心是一只采用硅—藍寶石材料制作的高精度傳感器。

組成
探頭、電路板、連接器、外筒。其核心部件是壓力傳感器和溫度傳感器,由于壓力計的工作環境惡劣多變,因此感應原件和制作需要選用符合深層井下作業的耐高溫、高壓的特色材料以確保電子電壓計的精確度和可靠性。
根據壓力傳感器和溫度傳感器的應變電橋原理,壓力計的振蕩電路在井下地層壓力和溫度的共同影響作用下,將被測礦層的壓力值、溫度值轉化為電路系統識別電阻值及電壓值,并由振蕩電路整頻轉換為計算機識別的電流頻率值信號,再經軟件校正處理,折算成需要的井下壓力和溫度數據。
針對壓力和溫度的核心規范參數及行業標準分類說明如下:
一、壓力參數規范
1.基本參數
參數 | 典型要求 | 備注 |
---|---|---|
量程 | 0~40MPa(可擴展至100MPa+) | 需覆蓋井深對應的靜液柱壓力及波動范圍(如氣井井噴壓力)。 |
精度 | ±0.1% FS(高精度)或 ±0.5% FS | 高精度用于儲層監測,常規用于生產井。 |
過載能力 | ≥150% FS(如60MPa for 40MPa量程) | 防止壓力瞬態沖擊損壞傳感器。 |
長期穩定性 | ≤±0.1%/年 | 關鍵指標,影響校準周期。 |
分辨率 | ≤0.01MPa | 需區分微小壓力變化(如試井分析)。 |
2.動態響應
參數 | 要求 |
---|---|
響應時間 | ≤10ms(動態壓力監測場景需快響應) |
頻率響應 | ≥100Hz(隨鉆測量MWD需求) |
二、溫度參數規范
1.基本參數
參數 | 典型要求 | 備注 |
---|---|---|
工作溫度范圍 | -40~150°C(常規)或 -40~175°C(高溫井) | 地熱井可能需200°C+(特殊傳感器)。 |
存儲溫度范圍 | -50~160°C | 非工作狀態下保護元件。 |
溫度精度 | ±0.5°C(PT100)或 ±1°C(熱電偶) | 需與壓力傳感器同步校準。 |
溫度梯度適應性 | ≥20°C/min(熱沖擊測試) | 防止井下快速溫度變化導致材料失效。 |
2.溫度補償要求
全溫區補償:壓力傳感器需在-40~150°C范圍內實現溫度漂移補償(如零點漂移≤±0.02% FS/°C)。
補償算法:多項式擬合或查表法,需通過多點校準(如-20°C、25°C、50°C、100°C、150°C標定點)。
1630系列井下小型壓力傳感器芯體專為井下電子壓力計設計,具備高精度、高可靠性和強環境適應性,適用于石油、天然氣及地熱井等嚴苛工況。
核心性能
測量范圍:0~40MPa(表壓),過載能力達150%(60MPa),確保在井下壓力波動或沖擊下穩定工作。
高精度:非線性誤差≤0.06%F.S.,重復性≤0.07%F.S.,遲滯誤差<0.1%F.S.,滿足儲層監測等高精度需求。
寬溫適應性:工作溫度-55℃~175℃(可擴展至240℃),零位溫漂±0.015%FS/℃,靈敏度溫漂±0.025%FS/℃,全溫區數據可靠。
環境與可靠性
抗惡劣介質:接液部分采用因科鎳防腐合金,外殼為17-4PH不銹鋼,耐H?S、CO?及井下漿體腐蝕。
強抗振性:振動/沖擊引起的誤差≤0.01%FS/g,適應隨鉆測量(MWD)等高頻振動場景。
電氣安全:絕緣阻抗>500MΩ@250VDC,輸入/輸出阻抗1.5kΩ~5kΩ,兼容標準信號調理電路。
應用優勢
低功耗設計:3~12VDC寬電壓供電(標稱5VDC),適合電池供電的長期監測系統。
標準化輸出:滿量程靈敏度±1mV/V,便于與井下數據采集單元集成。該芯體通過嚴格的熱補償和機械加固設計,確保在高溫、高壓、腐蝕性環境下長期穩定運行,是井下壓力監測的理想選擇。
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