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机械工程测试技术 关于井筒直径测量的测试 张炜权 机自97一、测试任务 近年来 ,小井眼技术已成为在低渗透等边际油田替代常规钻井的一种经济有效的方法。井径对油井产能的影响主要表现在井径缩小 ,油管尺寸及射孔参数相应改变 ,从而引起油井附近渗流阻力的变化。 图2-1 原理图如下图所示：图2-2，4臂中的一条臂。 图中的虚线测壁是张开后的4臂井测仪，在弹簧2的作用下，测壁一直紧紧的贴着井壁，使得测壁可以随着井壁的变化而发生变化。当井壁变小时，测壁推着测杆2向上运动，此时由于弹簧1的作用，使拉杆电位器的测杆1紧紧顶住测杆2，这样，测杆2运动的时候就带动测杆1轴向运动。这个方案的实施使得井壁的直径变化转化成轴向的位移。通过在拉杆电位器的 图2-2 传感器就可以方便的知道井壁的直径。 这样测试方案的特点是方便快速，适用于很大范围的直径测量。 2-2、传感器的选择 4臂井径仪的原理就是通过将井壁的直径变化转化成测杆1的位移来进行直径的测量。因为是位移测量，一般就选用接触式的传感器，再考虑精度及成本问题，我们选择下面几个传感器： 容栅式位移传感器。 互感式位移传感器。 电阻式位移传感器。 对于容栅式位移传感器，它有着很多的优点：温度稳定性好，结构简单，适应性强，采样频率高，运行速度快，具有平均效应，功率小，可以采用干电池直接供电。但是它也有一个特征，就是电容变化量很小，只有几十pF，也就是说检测的是电容的微小变化，这个特征使得它极易受外界干扰。寄生电容对于信号也有一定的影响。 对于互感式位移传感器，结构简单可靠、输出功率大、输出阻抗小、抗干扰能力强、对工作环境要求不高、分辨力较高、示值误差一般为示值范围的0.1%—0.5%、稳定性好。其核心部分是可变互感，再将被测量转化成线圈线圈互感的变化，一般要利用磁场作为媒介或利用铁磁体的某些现象。 图3-1 测试系统分析 在生活当中，4臂井径仪的基本参数如下所示： 最高温度：200℃ （在此环境下可工作2小时） 最高可承受压力：140MPa 壳体直径：89mm 测量的直径范围：150mm——550mm 误差：±2mm 额定电流：350mA 测量中采用了电阻位移传感器，将测量的误差控制在了±2mm之间，这是一个合适的范围，而且最高的温度可以高达200℃，承受的压力140MPa也符合正常测量进行中的要求。而且该方法安全方便，基本不受电磁等的干扰。因此，本测试系统可以完成预定的测试任务。