油田井下流量计现场的应用分析.docx

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油田井下流量计现场的应用分析

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摘要本文详细地叙述了0.5级流量标定装置检定1级井下流量计测量结果的不确定度评定的方法、过程和最终不确定度表达方式。通过此文，检定室人员不但可以掌握流量计测量结果不确定度的评定过程，而且可以对压力计、压力表、示攻仪等测量结果进行不确定度的评定。

主题词：流量计不确定度评定

前言

测量误差与测量不确定度这两个概念，既有一定的联系，又有一定的区别。测量误差是测量结果与被测量（约定）真值之差；测量不确定度是表征合理地赋予被测量值的分散性，是与测量结果相联系的参数。根据定义，测量误差是以真值为中心，它说明测量结果与真值的差异程度，而真值通常是未知的、理想的概念，因而测量误差本身就是不确定的；不确定度是测量结果的可信程度，是对测量结果的误差给出一个合理的区间范围。测量不确定度是以测量结果为中心的，它评估测量结果与被测量（真）值相符合的程度。测量不确定度理论是在测量误差理论基础上完善和发展起来的，不是对测量误差理论的废弃；而测量误差理论是测量不确定度的基础。任何一个检定室在开展检定工作之前，都要对测量结果进行不确定度评定，评定合格后，上级审查机关发给计量检定证书，准予开展相关项目的检定工作。长期以来，由于没有标准可依，造成了不确定度的评定一个检定室一个样，有的甚至存在错误。本文通过相关标准的查阅、不断学习的基础上，编写了此文，以便检定室工作人员参考。

评定说明

评定说明包括以下内容：

1、测量标准器

名称：流量标定装置

型号：LJ—IB

准确度级别：0.5

测量范围：（0.5～700）m3/d

2、被测对象

名称：超声波井下流量计

准确度级别：1

测量范围：（5～600）m3/d

3、被测量

被测量为流量值（m3/d）

4、测量结果

测量结果指0.5级流量检定装置检定1级井下流量计的示值误差。

5、测量依据

JJG（石油）11-2000井下流量计及检定装置检定规程。

6、测量过程

在相同条件下，根据超声波井下流量计的量程，选取3个流量测试点，用流量标定装置提供标准流量，通过井下流量计进行测试，每个测试点测量10次。逐点记录流量标定装置的标准流量值和井下流量计测试的流量示值，流量计的测试流量示值与流量标定装置的标准值的差值即为示值误差。

7、测量环境

水温16℃。

建立数学模型

流量示值误差按下式计算：

△X=XC-Xb(1)

式中：△X—流量的测试值与标准值之差，（m3/d）；

XC—井下流量计测得的流量示值，（m3/d）；

Xb—流量标定装置提供的标准流量示值（m3/d）。

根据公式（1），流量示值误差不确定度来源于两个输入分量，即井下流量计的测量示值和流量标定装置的标准值。

井下流量计示值引入的标准不确定度（u（xc））

井下流量计示值引入的标准不确定度来源于流量计本身技术特性（例如：重复性、稳定性、探头性能、电子元件的参数）的改变以及流量计在模拟井中的居中程度。

1、井下流量计重复性（稳定性等）变化引入的标准不确定度u1（xc）

由于超声波井下流量计经长期使用，技术特性的变化不可预测，故按照JJF1059--1999测量不确定度评定与表示中“4.1基本方法”进行A类方法评定。由于超声波井下流量计工作范围在5m3/d至600m3/d之间，故将此工作范围划分为3段，第一段是5m3/d至150m3/d，选择70m3/d作为测量点；第二段是150m3/d至350m3/d，选择240m3/d作为测量点；第三段350m3/d至600m3/d，选择440m3/d作为测量点。

依据4.1基本方法，在重复性条件下进行10次测量，计算测量结果的算术平均值，按照公式

测量点1给出结果，井下流量计示值的标准不确定度u1（xC）=0.588m3/d。

测量点2给出结果，井下流量计示值的标准不确定度u2（xC）=0.947m3/d。

测量点3给出结果，井下流量计示值的标准不确定度u3（xC）=1.060m3/d。

流量标定装置的标准值引入的标准不确定度u（xb）的评定

流量标定装置的标准值的不确定度来源于装置本身的技术特性，由于流量标定装置技术特性稳定可靠，其技术指标可由检定或校准证书获得，该装置的最大允许误差为△Xmax=±3m3/d，由装置测量任意点的测量值100%落于（600±3）m3/d区间，△Xmax即为分散区间的半宽。故根据JJF1059--19995.6条款按B类标准方法评定。按下式计算：

示值误差不确定度报告

0.5级流量标定装置检定1级井下流量计测量结果在5m3/d至150m3/d测段结果的扩展不确定度为：U95=3.66m3/dk=2。

0.5级流量标定装置检定1级井下流量计测量结果在150m3/d至350m3/d测段结果的扩展不确定度为：U95=3.94m3/dk=2。

0.5级流量标