Q/SY
中国石油天然气集团公司企业标准
Q/SY 1398—2011
张力并温钻并液电阻率测量仪
Tension, temperature and mud resistivity cartridge
2011－05－09 发布
2011一07－01 实施 目 次
前言
范围 2　规范性引用文件
原理与组成
3
3. 1 原理 3. 2 组成 4　要求 4. 1 外观要求 4. 2 环境条件 4. 3 技术性能 4. 4 供电 4. 5 连续工作时间 4.6平均故障间隔时间（MTBF) 4. 7 组合测井 　试验方法
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5
5. 1 试验设备 5. 2 外观检查 5. 3 温度试验 5. 4 高温高压试验 5. 5 振动试验 5.6 冲击试验 5.7 运输振动试验 5.8 性能试验 5.9 刻度 5.10 供电测试 5.11 连续工作时间试验， 5. 12 平均故障间隔时间（MTBF）试验 5.13 组合测井功能试验检验规则
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6
6. 1 出厂检验 6. 2 型式检验
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7标志、包装、运输和贮存
7. 1 标志 7. 2 包装 7.3 运输 7. 4 贮存
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..... 前言
本标准按照 GB/T 1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国石油天然气集团公司标准化委员会设备与材料专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：中国石油集团测井有限公司本标准参加起草单位：川庆钻探工程公司、渤海钻探测井公司、大庆钻探测井公司。 本标准主要起草人：刘湘政、张悦、鲁保平、胡忠、张雄辉、汪洪波、张广州。 张力井温钻井液电阻率测量仪
1范围
本标准规定了张力井温钻井液电阻率测量仪的原理与组成、要求、试验方法、检验规则及标志、 包装、运输和贮存。
本标准适用于裸眼井测井中张力井温钻井液电阻率测量仪（以下简称仪器）的设计、制造、检验和质量评价。
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。
GB/T 191　包装储运图示标志 GB/T 6587.6　电子测量仪器　运输试验 SY/T 5134 石油勘探开发仪器基本环境试验方法试验G：振动（正弦）试验 SY/T 5158 石油勘探数控测井系统技术条件 SY/T 5218 石油勘探开发仪器基本环境试验方法试验A：高温试验 SY/T 5221 石油勘探开发仪器基本环境试验方法试验B：冲击试验
3原理与组成 3.1原理 3.1.1张力测量
张力测量主要是测量电缆头（下井仪器头部）的张力。主要由张力探头和张力测量电路组成，张力探头主要由应变电阻构成，当下井仪器力量发生变化时，张力探头的应变电阻发生相应变化，通过测量应变电阻的大小，求得当前张力值的大小，并可判断出仪器所受张力为拉伸力或者压缩力。 3.1.2并温测量
井温测量主要是测量井眼的当前温度，由温度探头和温度测量电路组成，温度探头在仪器外部。 温度探头采用铂电阻，当温度变化时，铂电阻阻值随温度线性变化，通过测量铂电阻大小来确定温度。 3.1.3钻井液电阻率测量
钻井液电阻率测量采用电位法测量钻井液电阻率，由电极系和电子线路短节组成。仪器向钻井液中发射电压信号，在钻井液中产生电场，测量电场中固定两点的电位。通过测量电位求得钻井液的电阻率。 a) 测量范围：0℃～175℃。 b） 测量误差：±2℃。 c) 分辨率：0.1℃。
4.3.3 钻井液电阻率：
a) 测量范围：0.012·m～102·m。 b） 测量误差：±5%或±0.022·m。 c) 分辨率：0.012·m;
4.3.4 最高测速：3000m/h。 4.4　供电
仪器主交流电缆头电压（AC）220V±22V，频率50Hz±2Hz，供电电流100mA。 4.5　连续工作时间
连续工作时间：≥24h。 4.6平均故障间隔时间（MTBF)
平均故障间隔时间（MTBF）：≥400h
4.7 组合测并
仪器和电缆遥测仪器以及其他下井仪器进行组合测井。
5 试验方法
5.1试验设备
试验设备主要包括：
数字万用表（四位半型）; 双踪示波器（大于100MHz); 直流稳压电源（有±12V两路输出，输出允许误差±0.1V）); 温度计（200℃）； -专用加温箱；专用水槽; 张力刻度装置; 专用模拟测试盒；测井地面系统; 遥测仪器; -环境试验设备（温度试验箱、振动试验台、冲击试验台、高温高压试验装置、模拟运输振动试验台)。
一
5.2外观检查
用手感、目测法检查仪器外观质量，结果应符合4.1要求。
5.3温度试验
按 SY/T 5218规定的方法进行试验： 将电子线路短节放入温度试验箱内，连接专用模拟测试盒和直流稳压电源。
a） b） 常温下通电，测量并记录各档输出值。
c）将仪器专用加温箱逐渐升温。在升温过程中，分别测试并记录80℃，100℃，120℃，
155℃，175℃数据，在仪器规定的最高工作温度下恒温2h，并记录数据。
d）计算各温度点数据相对于常温的数据，结果应符合 4.3.1b），4.3.2 b）和 4.3.3b）要求。 5.4高温高压试验
按 SY/T 5158 规定的方法进行试验： a）将仪器外壳和探测器连接，上下端装好承压堵头和护帽。 b）将仪器放入到高温高压井筒内。 c） 按 4.2.1规定加温加压，恒温恒压0.5h， d）泄压后，取出仪器，检查仪器并擦干探头，测量探头的绝缘性，结果应大于 100Mα。
5.5振动试验
按 SY/T 5134 规定的方法进行试验： a）试验前，检查仪器外观和性能。 b） 将仪器固定在振动试验台上，不通电，按4.2.2规定参数进行试验。 c）试验结束后，检查仪器外观和测试仪器性能，结果应符合 4.1和 4.3要求
5.6冲击试验
按 SY/T 5221规定的方法进行试验： a）试验前，检查仪器外观和性能 b） 将仪器固定在冲击试验台上，不通电，按4.2.3规定参数进行试验。 c）试验结束后，检查仪器外观和测试仪器性能，结果应符合4.1和 4.3要求
5.7运输振动试验
按 GB/T 6587.6 规定的方法进行试验: a)i 试验前，检查下井仪器外观和性能, b） 将被测下井仪器固定在运输振动试验台上，不通电，按 4.2.4规定参数进行试验。 c）试验结束后，检查仪器外观和测试仪器性能，结果应符合 4.1和 4.3要求。
5.8性能试验 5.8.1 张力测试:
a) 将仪器水平放人张力刻度装置内，与遥测仪器及地面系统连接，仪器供电。 b） 按4.3.1a）规定施加拉力，记录地面测量值和当前拉力值。 c） 改变拉力值，重复 5.8.1b）的步骤。 d） 计算张力误差，结果应符合4.3.1b）要求。
5.8.2井温温度测试：
a）将仪器放人专用加温箱中，使温度探头居中。 b） 将仪器与遥传仪器及地面系统连接，给仪器供电 c） 在4.3.2a）规定范围内，加温到某一固定值，记录地面系统的温度测量值和当前烘箱温
度值。 d) 改变烘箱温度，重复 5.8.2c）的步骤。
4 e） 计算温度误差，结果应符合4.3.2 b）要求。 5.8.3电阻率测试:
a）将仪器放人专用水槽中，与遥传仪器及地面系统连接，仪器供电。 b） 加已知电阻率溶液，记录地面系统的电阻率测量值和当前溶液的电阻率。 c) 更换溶液，重复 5.8.3 b）的步骤。 d） 计算电阻率误差，结果应符合 4.3.3b）要求。
5.9刻度 5. 9. 1 电阻率刻度：
a） 将仪器探头居中放入水槽中，将仪器与电源连接，加电测量。 b） 加人溶液，记录电阻率输出电压值，测量溶液电阻率并记录溶液电阻率。 c） 更换溶液浓度，重复5.9.1b）步骤；测量3种以上不同矿化度的溶液。 d） 选择两种溶液值，计算仪器的系数，用该系数验算其他溶液的值，结果应符合4.3.3b)
要求
5.9.2温度刻度:
a） 将仪器放入专用加温箱中，然后与电源连接，加电。 b） 测量并记录常温下的温度输出电压值，同时记录当时的温度。
c） 加温到100℃，恒温10min后，测量温度输出电压值并记录当前温度 d） 加温到155℃，10min后，测量温度输出电压值并记录当前温度。 e） 选择常温和155℃两个值，计算仪器的温度系数，记录该系数；并用该系数验算100℃的值，
结果应符合 4.3.2b）要求。
5. 9. 3 张力刻度:
a）将仪器放人刻度装置中，与电源连接，加电。 b） 施加0.5kN左右的拉力，测量并记录张力输出电压值，同时记录当时的张力数值。 c） 加拉力分别到10kN，20kN，30kN，40kN附近，分别测量并记录张力输出电压值并记录张
力数值。
d）加压力分别到10kN，20kN，30kN，40kN附近，分别测量并记录张力输出电压值并记录张
力数值（压力值记为负）。 e）选择0.5kN 和20kN值，计算仪器的张力系数并记录，用该系数验算其他的值，结果应符合
4.3.1b）要求。
5.10　供电测试
连接地面系统，通过地面系统给仪器供电，用数字万用表测量缆头电压、电流与供电频率，结果应符合4.4要求。 5.11连续工作时间试验
测试步骤如下： a）地面系统与电缆（或模拟电缆）、张力井温钻井液电阻率测量仪、电缆遥测短节连接。 b）仪器通电，预热10min后测量并记录各档位数据。 c） 每隔2h测量并记录各档位数据，仪器通电时间应大于8h d）试验结束后，计算并分析数据，数据变化应符合 4.3.1b），4.3.2 b）和 4.3.3 b）要求
5.12平均故障间隔时间（MTBF）试验
仪器性能经测试合格后，平均故障间隔时间试验方法如下：