浅析石油动态测量的准确度与稳定性

2019」1科学技术创新-47-浅析石油动态测量的准确度与稳定性
王紫加
(中石油辽河油田分公司曙光采油厂，辽宁盘锦124000)
摘要：石油动态测量的准确度与稳定性会受到很多方面因素的影响，其中环境因素是最为主要的影响因素之一，它既能够影响到测量仪器电子元件的性能，又能对介质温度的稳定性造成影响。

为了尽量减少石油动态测量的误差，文章对动态测量系统的误差进行了介绍，并着重分析了环境温度对石油动态测量准确度的影响，最后提出了提升石油动态测量准确度与稳定性的方法。

关键词：动态测量；准确度;稳定性
中图分类号:[TE133]文献标识码:A
1动态测量概念及其特点
1.1动态测量的概念
首先我们在讨论动态测量概念之间先对“测量”进行一下简要的介绍，为了确定被测对象的量值而进行的一系列操作过程我们称之为测量。

现阶段，理论界对动态测量还没有一个统一系统的定义，但大体上可以对动态测量的概念进行如下总结:第一，动态测量指的是对某一指标其测量数值随时间变化的记录。

第二，动态测量是指在动态情况下使用测量工具对某一指标进行的测量。

1.2动态测量的特点
1.2.1时空性:动态测量具有一定的时间性和空间性，相关指标的测量结果通常会随着测量时间和测量空间的变化而发生一定的变化。

1.2.2随机性:误差在测量过程中是无法避免的，测量过程中外界环境的干扰以及测量系统内部存在的误差都会导致测量结果具有一定的随机性。

同样动态测量也具有随机性，也就是说动态测量结果与测量时间呈现随机变化的关系。

1.2.3相关性:动态测量具有一定的相关性，一方面动态测量系统的输出值与某一时刻的输入值有关，另一方面它还和测量时刻以前的测量值有关。

换句话说,动态测量的相邻值之间具有一定的相关性。

文章编号:2096-4390(2019)11-0047-02
1.2.4动态性:在测量过程中，动态测量系统始终处于一种运动的状态。

2动态测量系统的误差分析
在测量过程中测量结果往往会受到外界多方面因素的影响，另外测量系统自身也会对测量结果产生影响，这些因素都导致测量过程中不可避免的产生误差。

这一理论同样适用于动态测量系统,不管测量方法有多准确，测量仪器有多精确,多次测量得到的结果都会各不相同。

对于误差来说，我们是无法完全消除的,只能尽量将误差控制在可接受的范围内。

2.1测量误差及表示方法
一般情况下不同的测量设备、测量环境和不同的测量方法都会导致测量结果与真实测量值之间存在一定的差异，这种差异我们就称之为误差，换句话说，误差就是测量出的数据与被测量物体真实数据之间的差异。

测量误差可以分为绝对误差和相对误差,我们用公式进行表示为:绝对误差=测量值-真实值;相对误差=绝对误差慎实值
22测量误差的来源及分类
2.2.1测量误差的来源。

测量误差主要由三方面因素造成，第一测量设备导致的测量误差，第二测量环境导致的测量误差,第三测量方法误差。

(转下页)
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第一,测量仪器要想完全准确测量，其中一个必不可少的条件就是要处于理想环境中，但是任何测量仪器都不可能处于理想状态,因此测量结果必然存在一定的误差。

另外测量仪器在长期使用过程中由于使用和保护不当也会导致内部结构产生微小变化最终导致测量误差产生。

最后一些测量仪器上的辅助设备同样会导致测量误差的产生,例如测量标准量块、测量弦码都不可避免的会导致误差。

第二测量试验要求标准环境与实际环境之间存在一定的差距，或者在测量过程中测量条件会随时出现变化,都会导致结果出现误差。

第三，测量方法误差。

测量方法误差通常指测量过程中使用方法的精确度不够或者在进行公示推演的时候计算精确度不够导致的误差。

2.2.2测量误差分类。

测量误差主要给以分为三类:系统误差、随机误差和粗大误差。

第一，系统误差。

系统误差指的是在同样的环境下，对同f被测物体进行测量所得结果有所不同，计算出这些测量结果的算术平均值，与被测量物体真实值进行做差，这个差值就叫做系统误差。

第二随机误差。

随机误差指的是某一次的测量值与多次测量后计算所得算术平均值之间的差值。

顾名思义,随机误差的大小和方向并没有规律可言,但是以大数据方向进行统计，随机误差服从一定的数理统计规律。

第三粗大误差。

粗大误差是指在测量过程中出现的明显超过正常范围的误差值。

2.3动态测量误差的处理
2.3」动态测量数据的预处理：通常情况下动态测量数据的数量十分庞大，数据中包括一些粗大误差,因此需要将粗大误差筛选出去，从数据中选取能够具有一定代表性的并将其离散化。

简而言之就是将动态数据中的粗大误差值进行剔除,充分分析有效数据。

2.3.2动态测量误差的分离：第二步就是从动态测量数据中将动态测量误差分离出来,这一步骤是整个动态测量误差处理的重中之重。

2.3.3动态测量误差的评定：动态测量误差的平均值或者最大值为动态测量系统误差的评定参数，对于随机误差来说一般采用统计处理法进行评定。

动态测量误差的评定有助于提高动态测量的精确度，保证动态测量结果的质量与可靠性。

3环境温度对石油动态测量准确度的影响
3.1石油动态测量设备
石油动态测量过程中需要各种不同形式的流量计，这些流量中都含有电子元器件，通常情况下,电子元器件的工作温度应控制在零下15度至零上60度之间。

由于石油测量工作绝大多数是在露天环境下进行的，环境相对较为恶劣，没有专门的保温或者降暑装置，在炎热的夏季,地表温度高达零上70度，另外现有的石油测量装置散热空间较小,测量温度很快便会超过仪器允许的范围,导致电子测量设备状态不稳定，影响石油测量结果。

32测量数据检定技术
如果测量环境的温度与测量介质之间具有明显的温差,测量介质的温度便会失去均匀性，介质温度可能发生剧烈变化,另一方面还有可能导致流量计外壳发生变形现象，影响测量的准确性。

3.3相应的改进方法
3.3.1如果在室外测量，那么冬夏两季流量计的稳定性明显要低于春秋两季。

在夏季，流量计的错误流量脉冲数变多，流量测量容易出现较大的测量偏差;在冬季，我国北方气温极低，超出了流量计的适用范围，也极易导致流量计脉冲发生器故障。

因此在冬夏两季,南方地区应该使用遮阳设备,而北方地区应该使用加热保温设备,另外根据具体需要可以增加外部防护装置，保证测量仪器的正常运行。

3.3.2如果在室内进行测量，我们以某油田的A计量系统进行举例分析,A测量系统由五台流量计算机，一台PLC设备,和一台计算机组成，在日常测量中，一台流量计算机用于检定其他四台较多时间处于闲置状态,，由于空间有限五台机器紧密摆放在一起。

当完成输油后，管理计算机打印报告,接着在管理计算机中输入石油化验密度和含水率并打印输油报告。

出现错误现象为两次打印的输油报告中的毛观测体积不一致，经过相关人员的考察和分析发现由于流量计算机机体散热量较大,内部空间又十分有限，导致测量环境温度已不是空气间的温度，而是其他流量计算机的外壳温度了，过高的测量温度导致流量计算机发生故障。

4测量仪器的选用对准确度的影响
4.1玻璃温度计
测量温度的仪器可以分为玻璃温度计和温度变送器，其中玻璃温度计一般是全部浸入式温度计，即需要将被检测的介质全部浸入到读书刻度处,以防止周围环境的温度对测量结果有所影响。

具体操作时，通常将温度计插在温井中，井中加注导热油，导热油一部分处于空气中另一部分处于被测介质中，因为读书刻度处距离导热油仍有一段距离，导致周围的环境温度对玻璃温度计会造成一定的影响。

42温度变送器
温度传感器的头部集中着温度变送器的所有感温元件,在进行测量时可以将温度传感器头部完全插入被测介质当中，周围环境温度不会对中间的导线部分造成影响。

5自动计量系统的双脉冲校验功能
5.1工作原理
当前很多自动计量系统都采用了双脉冲校验功能以保证石油计量的稳定性,其原理是流量计同时将发出的两路流量脉冲信号送入流量计算机,流量计算机会对这两路脉冲信号进行检测，当他们的相位差或者流量脉冲数量差过大时，流量计算机会自动发出报警信号提醒操作人员注意并及时进行检修。

52处®a则
在规则上不同型号的流量计算机具有不同的错误脉冲处理规
则，例如omni流量计算机可以对两个脉冲信号之间的相位差和数量随时进行监测，它对于由于电磁干扰原因产生的共模信号可以进行自动筛选和剔除。

操作人员可以对双脉冲的频率报警限和数量报警限进行自行设置。

S600流量计算机大体功能与其相似，但在报警限的设置上它只能够设置数量差报警限。

在具体操作中双脉冲之间的计数差值是必然存在的.我们无法完全避免但是可以通过对设备的维护将这个差值控制到最小范围。

总而言之，石油动态测量的准确度会受到周围环境因素较大的影响,为了保证测量的质量我们应该采取一定的措施，在实际操作中我们应该尽量使用先进的测量仪器和技术提高测量结果的准确性和稳定性,例如采用温度压力变送器并进行双脉冲检验等。

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