3.4. Калибровка и поверка измерительных каналов уэс на основе микро-зондов

В качестве измеряемого параметра УЭС бесконечной однородной среды. Диапазон измерений УЭС от 0,1 до 40 Омм.

Пределы допускаемой основной относительной погрешности регламентированы формулой

. (33)

Калибровка и поверка измерительных каналов УЭС на основе градиент-микро-зондов, потенциал-микро-зондов и микро-зондов с фокусировкой тока выполняется с использованием эталонных электролитических моделей пластов. Модели пластов (стандартные образцы УЭС), представляют собой стальную емкость диаметром не менее 2 м и глубиной не менее 1,5 м, заполненную раствором хлористого натрия. Такие стандартные образцы УЭС позволяют контролировать весь измерительный канал аппаратуры, включая первичный преобразователь – микро-зонд.

Методика калибровки и поверки микро-зондов основана на прямых измерениях эталонных значений УЭС, воспроизводимых СО в каждой точке контроля. Каждый из микро-зондов аппаратуры помещают в стандартный образец УЭС. При этом зонд располагают в центре емкости, а удаленный электрод В соединяют с корпусом емкости. Выполняют измерения удельного электрического сопротивления, воспроизводимого стандартным образцом, и заносят в протокол калибровки или поверки.

Калибровка

Оценку абсолютной погрешности в каждой i-той точке контроля определяют по формуле:

, (34)

где – показания аппаратуры (измеренное значение УЭС) в i-той точке контроля; - эталонное значение УЭС в i-той точке контроля, воспроизводимое стандартным образцом УЭС.

Поверка

Поверочная схема для скважинных СИ УЭС микрозондами приведена в приложении 3.

Она содержит три поля и две ступени. На верхнем поле расположено средство измерений, заимствованное из государственной поверочной схемы – кондуктометр лабораторный КЛ-4, необходимый для определения методом прямых измерений УЭС комплекта СО на поле эталонов Рабочая аппаратура ЭК с микрозондами поверяется с использованием эталонных электролитических моделей пластов.

Аппаратура признается пригодной к применению по калибруемому каналу, если в каждой точке контроля выполняется неравенство

, (35)

где _в – верхнее значение диапазона измерений УЭС.

Если неравенство 35 не выполняется в связи с тем, что в течение межповерочного периода произошло изменение коэффициента микро-зонда, то определяют новое его значение по следующей методике. В емкости приготовляют два водных раствора хлористого натрия с УЭС ₁ и ₂ Выполняют измерения микро-зондом УЭС каждого из растворов и фиксируют значения выходного напряжения U₁ и U₂ при стабилизированном токе I_А через токовый электрод. Новое значение коэффициента микро-зонда определяют по формуле

. (36)

Вычисление нового значения коэффициента микро-зонда равносильно его индивидуальной градуировке.

3.5. Определение температурной погрешности и оценка влияния изменения напряжения питания

3.5.1. Определение температурной погрешности

Влияние температуры оценивают с использованием имитаторов УЭС или УЭП и специальной суховоздушной диэлектрической термокамеры для аппаратуры с любыми зондами (БКЗ, БК, ИК).

Независимо от вида нормированной характеристики дополнительной погрешности, обусловленной реакцией аппаратуры на воздействие температуры, строят реальную функцию влияния температуры на систематическую составляющую погрешности.

Построение функции влияния температуры скважинной среды на погрешность измерений УЭС выполняют в следующей последовательности.

Помещают скважинную часть аппаратуры ЭК в аттестованную термокамеру. Убеждаются в том, что начальная температура в камере находится в пределах (205)^оС.

Фиксируют измеренное значение начальной температуры Т_о и измеренное значение УЭС _о аппаратуры ЭК и заносят их в протокол калибровки.

Включают нагрев термокамеры, обеспечивая скорость изменения температуры не более 2^оС в минуту.

По мере изменения температуры в термокамере следят за изменениями показаний аппаратуры, фиксируя и занося в протокол эти показания не менее, чем при пяти значениях температуры Т_i, равномерно распределенных в нормированном диапазоне рабочих температур скважинной среды.

Строят функцию влияния температуры на погрешность аппаратуры в виде функции или таблицы, отражающей зависимость изменения показаний аппаратуры по каналу УЭС от изменения температуры в термокамере, табл. 4.

Т а б л и ц а 4

Изменение температуры в термокамере
Изменение показаний – температурная погрешность

Если поверкой предусмотрено подтверждение соответствия аппаратуры нормированной температурной погрешности, то полученные из табл. 4 оценки погрешности сравниваются с нормированными значениями при каждом значении температуры.

Допускаемые изменения показаний аппаратуры при каждом i-м фиксированном значении температуры в термокамере определяют по нормированной граничной функции влияния температуры среды в скважине на относительную погрешность измерительного канала УЭС по формуле

, (37)

где _ор – пределы допускаемой основной относительной погрешности канала в процентах.