JJF(新) 122-2024 石油鉆修井指重表校準規(guī)范

新疆維吾爾自治區(qū)地方計量技術規(guī)范JJF（新）122－2024石油鉆修井指重表校準規(guī)范CalibrationSpecificationforthePetroleumDrilling/WorkoverWeightIndicatingSystem2024-12-31發(fā)布 2025-06-30實施新疆維吾爾自治區(qū)市場監(jiān)督管理局 發(fā)布JJF(新)122－2024JJF(新)122－2024JJF（新）JJF（新）122—2024CalibrationSpecificationforthePetroleumDrilling/WorkoverWeightIndicatingSystem參與起草單位：巴音郭楞蒙古自治州檢驗檢測中心本規(guī)范委托自治區(qū)法制計量技術委員會負責解釋JJF（新）122—2024JJF（新）122—2024本規(guī)范主要起草人：黃云鵬（新疆維吾爾自治區(qū)計量測試研究院）李青江（新疆克拉瑪依市榮昌有限責任公司）方林宏（新疆維吾爾自治區(qū)計量測試研究院）參加起草人：孟子歆（巴音郭楞蒙古自治州檢驗檢測中心）楊曉清（新疆維吾爾自治區(qū)計量測試研究院）爛 爛目 錄引 言 II范圍 1引用文件 1術語 1概述 1計量特性 2校準條件 3校準項目 4校準方法 4校準結果 9復校時間間隔 10附錄A力臂比的測定 11附錄B指重表校準記錄（示例） 13附錄C指重表傳感器校準記錄(示例) 14附錄D指重表校準證書內頁格式(示例) 15附錄E指重表傳感器校準證書內頁格式(示例) 16附錄F測量結果不確定度評定示例 17IJJF（新）122—2024JJF（新）122—2024引 言本規(guī)范依據(jù)JJF1071《國家計量校準規(guī)范編寫規(guī)則》、JJF1059.1《測量不確定度評定與表示》等編寫，校準方法及計量特性等主要參考了SY/T7075—2016《石油鉆修井指重表校準方法》。本規(guī)范為首次發(fā)布。II爛 爛范圍

石油鉆修井指重表校準規(guī)范本規(guī)范適用于以C型彈簧管為感壓元件、利用指針在標度盤上指示其值的機械式石油鉆修井指重表（以下簡稱指重表）的校準。引用文件本規(guī)范引用了下列文件：JJG455工作測力儀JJF1011力值與硬度計量術語及定義GB/T24263石油鉆井指重表SY/T7075石油鉆修井指重表校準方法凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規(guī)范。術語死繩 dead-line鉆機游車系統(tǒng)中天車輪至死繩固定器的一段鋼絲繩。重量指示儀 weightindicator測量結果的指示裝置，由懸重指示儀和鉆壓指示儀組成。力臂比 armratio傳感器拉力與死繩拉力相對于死繩固定器軸心的力臂的比值。進回程差 hysteresiserror在相同條件下，在測量范圍內，同一輸入量所對應的上、下行輸出量之間的差值。注：對重量指示儀，其輸出量為輕敲外殼后的示值。輕敲位移 frictionerror在輸入不變的情況下，指重表所顯示的被測值經(jīng)輕敲外殼以后示值的變化量。靈敏限 sensitivity引起重量指示儀鉆壓示值變化的最小激勵負荷。概述指重表是在鉆修井過程中指示和記錄鉆具懸重和鉆壓的儀表。指重表結構由死繩1固定器、重量指示儀和記錄儀三部分組成。死繩固定器由繩輪、底座、傳感器組成，如圖1所示。1-死繩輪；2-底座；3-死繩；4-傳感器；5-重量指示儀；6-記錄儀；7-連接管線圖1 指重表結構示意圖死繩拉力經(jīng)死繩輪按固定比例傳遞給傳感器，再由傳感器件將拉力轉化為液體壓力，該壓力經(jīng)液壓系統(tǒng)傳導至彈簧管式元件驅使其形變，經(jīng)過放大機構轉化為指針和記錄筆的偏轉，最終以力值的形式實時在儀表盤指示和記錄。計量特性外觀銘牌應有名稱、型號、編號、量程、準確度等級、制造廠名、出廠日期。標度盤刻度和標示應清晰、正確和完整。重量指示儀指針應平直，安裝牢固，不得有卡阻現(xiàn)象。記錄儀面板四角對稱的擋紙片應完好無損，間隙適當，壓紙裝置應保證記錄紙在旋轉時無卡阻現(xiàn)象；儀表指針及記錄筆的移動在全量程范圍內應平穩(wěn)，不得有跳動和卡阻現(xiàn)象。1。表1指重表技術指標項目進程示值相對誤差（%FS）新制造使用中和修理后1級1.5級2.0級1級1.5級2.0級死繩固定器±0.5±1.0±1.0±0.5±1.0土1.0重量指示儀±0.5±1.0±1.5±1.5±2.0±2.02爛 爛重量指示系統(tǒng)±1.0±1.5±2.0±1.5±2.0±2.5重量記錄儀±2.0±2.5重量記錄系統(tǒng)±2.5±3.0注：以上指標不做合格判定依據(jù)，僅供校準及測量不確定度評定時參考?；爻淌局嫡`差重量指示儀回程示值誤差應不大于進程示值誤差限絕對值的1.5倍。輕敲位移在載荷范圍內的任意位置上，用手輕敲（使指針能自由擺動）重量指示儀外殼時，示值的變動量應不大于最大允許誤差絕對值的1/2。靈敏限0.5%，單位為千牛（kN。指針偏轉平穩(wěn)性在測量過程中，重量指示儀的指針不應有跳動和停滯現(xiàn)象。密封性能負荷加載至測量上限時，新制造的指重表穩(wěn)壓10min，修理和使用中的指重表穩(wěn)壓5min，各部位不得有滲漏。5.7記錄儀時鐘24h，日差的最大允許誤差（MPE：±300s/d。校準條件環(huán)境條件6.1.1環(huán)境溫度：(23±5)℃；相對濕度：≤80%；校準環(huán)境應清潔，無腐蝕介質，無明顯振動干擾。4h。校準標準及其他設備校準標準及其他設備見表2表2校準標準及其他設備序號設備名稱測量范圍準確度等級或最大允許誤差1指重表校準裝置(0～300) kN0.3級2精密壓力表(0～10) MPa0.25級3數(shù)字壓力計(0～70) MPa0.05級34石英鐘表(0～24) h±30s/d5活塞式壓力計（或壓力表校驗器）(0～60) MPa—注：也可采使用準確度滿足技術要求的其他測量設備。校準中所用介質應與儀器（工況狀態(tài)）所用介質相一致，為無腐蝕性不可壓縮液45#變壓器油或工業(yè)無水乙醇，其他介質會影響其靈敏度。校準項目3

表3 校準項目序號校準項目新制造使用中修理后1外觀+++2進程示值誤差+++3回程示值誤差+++4輕敲位移+++5靈敏限+++6指針偏轉平穩(wěn)性+++7密封性能+++8記錄儀時鐘誤差++-校準方法5.1示值校準校準測量點的選擇校準點在死繩固定器輸出壓力下限至上限范圍內按整數(shù)均勻選取，包括下限和上限，校準點不少于5個，也可以參照表4選擇。表4校準點的選擇序號死繩固定器額定輸出壓力/MPa校準工作點/MPa190，1，2，3，4，5，6，7，8，927.590，1，2，3，4，5，6，7.5936.830，1，2，3，4，5，6，6.83460，1，2，3，4，5，655.20，1，2，3，4，5.264.20，1，2，3，4，4.2校準過程整體校準過程4爛 爛校準裝置和儀器連接如圖2所示。1一校準裝置控制系統(tǒng)；2一0.3級拉壓標準力源；3-活塞式壓力計（或壓力表校驗器）；4一標準壓力表;5一指重表傳感器；6-重量指示儀;7—記錄儀圖2整體校準裝置的構成及連接示意圖K且K值符合表A.1規(guī)定的指重表，在計算機系統(tǒng)中設置好校準點和各校準點的標準試驗拉力，選擇好指重表型號便可按各校準點的拉力值依次校準。對于特殊型號或已知K值不符合表A.1規(guī)定值的指重表，則需要按公式（1）計算各校準點的標準試驗拉力。KFL

piFmax

（1）pipFS式中：i——第i個校準點試驗拉力,kN；i——第i個校準點傳感器標準壓力，MPa;FS——傳感器的額定輸出壓力，MPa；max——表盤上標示的最大死繩拉力,kN；K———死繩固定器力臂比。向傳感器內注入規(guī)定量工作介質，排凈管線內的空氣后，啟動校準裝置。從零負荷開始，均勻緩慢地增加載荷至各校準點（進程，輕敲后并保持1min，到達最大負荷點后緩慢減小載荷到各校準點（回程，在進、回程校準過程中，當載荷平穩(wěn)加載至各個校準點時，分別記錄進、回程達到各校準點時重量指示儀和記錄儀的示值。單獨校準過程5校準裝置和儀器的連接如圖3所示。1-液體壓力源；2-標準壓力表；3-記錄儀；4-重量記錄儀圖3單獨校準裝置和儀器的連接示意圖裝置連接后，使用液體壓力源向連接管線內注入工作介質，排凈管線內的空氣，使標準壓力表和重量指示儀示值回零。校準時以標準壓力表示值為標準，按選定的校準點校準，校準從零點開始，均勻緩慢地增加壓力至最高工作壓力（進程，輕敲后并保持1min，然后再依次均勻緩慢地減小壓力至零點（回程，分別記錄進回程達到各校準點時重量指示儀和記錄儀的示值。進程示值誤差計算按公式（2，計算進程示值誤差。式中：

F’Fi i100%Fmax

（2）Fi——第i校準點進程示值誤差，%；F’——第i校準點被校指重表示值，kN；Fi——第i校準點的約定真值，kN。Fmax——滿量程輸出最大力值，kN。在實際校準過程中，以校準點的理論力值作為約定真值，按公式（3）計算。p iWpp

（3）max6爛 爛式中：W 指重表的滿量程i第i校準點的傳感器標準壓力，MP；傳感器滿量程輸出壓力，MP。重量指示儀單獨校準時，死繩傳感器滿量程輸出壓力以用戶提供的上一次校準證書為準，如用戶不能提供或進行整體校準，則以相對應傳感器額定壓力作為滿量程輸岀壓力。所有校準點的進程誤差i1進回程示值誤差在同一校準點，進程、回程輕敲后的示值之差絕對值應符合5.3的規(guī)定。輕敲位移在同一校準點，輕敲前與輕敲后的示值之差，應符合5.4的規(guī)定。靈敏限整體校準靈敏限確定8.2.2.1（應該只是針對某點，待指針穩(wěn)定后，緩慢增加拉壓標準力源拉力至鉆壓指示儀指針有明顯移動，記錄每次拉壓標準力源拉力的變化量i，取i，最大值對應的指重表輸出力值變化作為指重表的靈敏限，則靈敏限的計算公式為公式（4。式中：

fn·K··FLimax

（4）f—-鉆壓指示儀靈敏限；n——鋼繩股數(shù)；ΔFLimax——各校準試驗點載荷的變化量ΔFLi中的最大值。靈敏限應符合5.5的規(guī)定。單獨校準靈敏限確定8.3.2i，取i最大值對應的指重表7輸出壓力變化作為指重表的靈敏限，則靈敏限的計算公式為公式（5。fpimaxWpmax

（5）式中：pimax——各校準點輸入壓力變化量ΔPi中的最大值，MPa；pmax——與重量指示儀相配套的死繩傳感器滿量程輸出壓力，MPa；W——指重表的滿量程，MPa；則用傳感器額定壓力代替。指針偏轉平穩(wěn)性5.6規(guī)定。死繩固定器滿量程輸出壓力41-指重表校準裝置控制系統(tǒng)；2拉壓試驗機；3-液體壓力源；4-標準壓力表；5-被校傳感器圖4裝置的構成及連接示意圖8.3.2.21i。以設定死繩固定器輸出壓力值為依據(jù)，在標準壓力表上讀數(shù)，按公式（6）死繩固定器輸出壓力的示值誤差。8爛 爛pPsipi100%PFS

（6）ΔP——死繩固定器輸出壓力進程或回程示值誤差，%；Psi——死繩固定器對應的第i點設定標稱壓力值，MPa；Pi——標準壓力表測得的第i點進程或回程壓力值，MPa；PFS——傳感器額定壓力值，MPa。ΔP應符合5.2、5.3的規(guī)定。密封性能按圖2連接設備，用液體壓力源向傳感器內注入工作介質，使標準壓力示值緩慢升壓至死繩固定器最大輸出壓力后做穩(wěn)壓試驗，試驗結果應符合5.7的規(guī)定。也可用指重表校準裝置對傳感器施加拉力至死繩固定器最大輸出壓力，參照上述方法測試。記錄儀時鐘用石英鐘表或Internet標準時間比對，記錄儀時鐘走時誤差應符合5.8的規(guī)定。校準結果校準結果應在校準證書上反映，校準證書應至少包括以下信息：a）標題，“校準證書”；實驗室名稱和地址；進行校準的地點（如果與實驗室的地址不同）證書的唯一性標識（如編號e）客戶的名稱和地址；被校對象的描述和明確標識；接收日期；i）校準所依據(jù)的技術規(guī)范的標識，包括名稱及代號；本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明；9校準環(huán)境的描述；l）校準結果及其測量不確定度的說明；m）對校準規(guī)范的偏離的說明；n）校準證書簽發(fā)人的簽名、職務、或等效標識；o）校準結果僅對被校對象有效的聲明；p）未經(jīng)實驗推薦的校準結果原始記錄的內容格式見附錄B、C，校準證書的內容格式見附錄D、E。復校時間間隔1果經(jīng)維修、更換重要部件或對性能有懷疑時，建議重新校準。10爛 爛附錄A總則

力臂比的測定死繩固定器力臂比應由生產(chǎn)廠家在新制造出廠時給出或按下述方法測出，其他檢定機構可依據(jù)生產(chǎn)廠家的測定值進行后續(xù)校準。測試點的選擇選擇同向行程的兩個測試點，測試點的拉力值不小于12kN，兩點間隔不小于12kN。測定方法用兩臺標準測力儀分別連接到死繩固定器輸入、輸出端，然后對死繩固定器施加1212KkF'

....................................... (A.1)式中：△F’——輸入端兩測試點力值之差，單位為千牛(kN)!△F’——輸出端兩測試點力值之差，單位為千牛(kN)。重復以上測量至少3次以上，以k值的平均值作為該死繩固定器的力臂比長Kk1nni

ki.....................................................................(A.2)對于常用型號的指重表K值，若無法獲得廠家的測定值，可參考表A.1。表A.1常用指重表型號和參數(shù)表序號指重表型號死繩固定器型號最大死繩拉力(kN)表盤繩數(shù)傳感器最大 輸出壓力(MPa)死繩固定器力臂比K1JZ900JZG72C7201492.69982JZ900JZG72D7201492.71743JZ700JZG56560147.492.33434JZ600JZG46460146.832.25229 115JZ500JZG424201262.9136JZ500AJZG41410126.832.57JZ400JZG353501262.4278JZ400BJZG34A3401262.59JZ300JZG3030086110JZ250JZG242401061.66411JZ200JZG202001062.16212JZ250A/JZ250BJZG24A/JZG24B240105.21.820413JZ150JZG18180861.94614JZ150AJZG18A1801061.94615JZ100JZG15150861.842516JZ100AJZG15A150861.842517JZ82JZG13136.666118JZ75JZG1212565.2119JZ60JZG1010064.2112 11爛 爛附錄B指重表校準記錄（示例）委托單位： 制造廠： 型號規(guī)格： 出廠編號： 計量標準名稱： 型號： 出廠編號： 測量范圍： 證書編號： 有效期至： 校準員： 核檢員： 校準日期： 年 月 日溫 度： ℃ 濕 度： %RH標準i（MP）被檢儀表輕敲后示值（kN）輕敲變動量（kN）懸重指示儀鉆壓指示儀記錄儀懸重表鉆壓表記錄儀進程回程進程進程回程進程回程進程回程進程回程死繩固定器力臂比K:外觀檢查： 密封性： 靈敏限： 記錄儀走時差： min 指針偏轉平穩(wěn)性： 最大進程示值誤差：懸重： %，鉆壓： %，記錄儀： %。最大輕敲變動量： 懸重： kN，鉆壓： kN， 記錄儀： kN。最大回程示值誤差：懸重 %，鉆壓： %，記錄儀： %指重表進程示值誤差不定= %=213JJF（新）122—2024JJF（新）122—2024附錄C指重表傳感器校準記錄(示例)委托單位： 制造廠： 型號規(guī)格： 出廠編號： 計量標準名稱： 型號： 出廠編號： 測量范圍： 證書編號： 有效期至： 校準員： 核檢員： 校準日期： 年 月 溫 度： ℃ 濕 度： %RH外觀死繩固定器力臂比K死繩固定器滿量程輸出壓力/MPa校準點輸入載荷FkN標準壓力PMPa輸出壓力/MPa示值誤差/%進程回程進程回程輸出壓力進程最大示值誤差： %密封性能：重傳器出力程值差對展確度= %=214爛 爛附錄D指重表校準證書內頁格式(示例)外觀死繩固定器力臂比K死繩固定器滿量程輸出壓力MPa(重量指示儀單獨校準時為參照值)最大進程示值誤差：懸重%鉆壓%記錄儀%最大回程示值誤差：懸重%鉆壓%記錄儀%輕敲位移： 懸重%鉆壓%記錄儀%密封性能：記錄儀走時誤差：min/d重傳器出值差不定= =215附錄E指重表傳感器校準證書內頁格式(示例)外觀死繩固定器力臂比K死繩固定器滿量程輸出壓力(MPa)輸出壓力進程最大示值誤差(%)密封性能重傳器出力程值差對展確度= %=216爛 爛附錄F指重表懸重指示儀進程示值誤差測量結果不確定度評定示例概述校準依據(jù)《石油鉆修井指重表校準規(guī)范》環(huán)境條件F.1.2.1（23±5）℃，相對濕度：≤80%；校準環(huán)境應清潔，無腐蝕介質，無明顯振動干擾。4h。測量標準:指重表校準裝置，0.3被測對象:指重表懸重指示儀。測量過程0.3nnii=1，2，3?n的算術平均值做為指重表懸重指示儀的輸出力值。采用穩(wěn)定的液壓源和數(shù)字壓力變送器（顯示）進行配合對指重表懸重指示儀均勻緩慢地增加壓力至最高工作壓力（進程1min，然后再依次均勻緩慢地減小壓力至零點（回程，分別記錄進回程達到各校準點時重量指示儀和記錄儀的示值。評定結果的使用符合上述條件的指重表懸重指示儀，一般可直接使用本不確定度評定方法導出的公式計算校準結果的擴展不確定度。測量模型F'FiFi i100%i

（F.1）Fmax17式中：Fi——第i校準點進程示值誤差，%；iF'——第i校準點被校點示值，kN；iFi——第i校準點被校點標稱值，kN；Fmax——指重表懸重指示儀滿量程輸出力值，kN。不確定度來源指重表校準裝置準確度等級引入的不確定度ub。由于各種隨機因素影響導致的測量重復性引入的不確定度分量uR標準不確定度的評定指重表校準裝置準確度等級引入的標準不確定度分量ub評定已知指重表校準裝置準確度等級為0.3級，示值最大允許誤差為δ=±0.3%，則指重表校準裝置準確度引入的標準不確定度為：FF3ubi3

（F.2）由于各種隨機因素影響導致的指重表懸重指示儀測量重復性引入的標準不確定度分量uR評定根據(jù)實際測量的數(shù)據(jù)，使用貝塞爾公式計算出的試驗標準偏差作為測量重復性引入的標準不確定度：n(Fn(FF)2ii1 n1

snuRsn

（F.4）合成標準不確定度的評定靈敏系數(shù)的確定

FF'i

1Fmax

cF2Fi2

1Fmax18爛 爛u c2u2c2u2

（F.5）c 1b 1R

Ukuc指重表懸重指示儀進程示值誤差測量結果不確定度評定舉例計量標準名稱：指重表校準裝置，準確度等級0.3級。測量對象指重表SYZ2型(0-240)*10kN，量程范圍:（0～2400）kN。測量條件環(huán)境條件和恒溫條件均符合本規(guī)范要求。測量過程和數(shù)據(jù)按本規(guī)范校準步驟要求，選擇相應規(guī)格對指重表按點連續(xù)進行10次測量，測量結果見表D-1。表D-1重復性測量結果 單位：kN測量點序號12345678910s400400405405410410405400405400400404.03.94800800805800810805810800800800800803.04.22120012101210121512101205121512151210121012101211.03.16160016101610161516151610161516151620161516151614.03.16200020252030202520302025202520252030202520252026.52.42240024302430243024302425243024302425243024302429.02.11其算術平均值

iF1nFini1單次實驗標準差n(n(FF)2ii1 n119實際測量情況，在重復條件下連續(xù)測量1次，以該1次測量值的算術平均值作為測量結果，可得到u(F)s標準不確定度評定33已知指重表校準裝置的準確度為0.3級。則指重表校準裝置示值誤差引入的標準不確定度分量為：33b測量點為400kN時，b

u4000.3%4000.69kN測量點（kN）ub（kN）8001.3912002.0816002.7720003.4624004.16D-1測量點（kN）uR（kN）4003.948004.2212003.1616003.1620002.4224002.11其他因素引入的不確定度分量因為數(shù)量較小可不考慮。計算標準合成不確定度標準不確定度分量及靈敏系數(shù)見表D-2。20爛 爛表D-2標準不確定度分量及靈敏系數(shù)(400kN)序號不確定度來源標準不確定度分量靈敏系數(shù)1指重表校準裝置準確度ub1.391Fmax2測量結果重復性uR3.941Fmax測量點為400kN時c2u2c2u21b 1R 124002

1.392

12400

)3.94220.17%2同理:測量點（kN）uc8000.18%12000.16%16000.18%20000.18%24000.19%40： U=0%==2同理:測量點（kN）U（k=2）8000.4%12000.4%16000.4%20000.4%24000.4%21指重表傳感器進程示值誤差測量結果不確定度評定示例概述校準依據(jù)《石油鉆修井指重表校準規(guī)范》環(huán)境條件F.1.2.1（23±5）℃，相對濕度：≤80%；校準環(huán)境應清潔，無腐蝕介質，無明顯振動干擾。4h。測量標準：:數(shù)字壓力計，0.05被測對象：指重表傳感器。測量過程0.3的標準試驗拉力，選擇好指重表型號便可按各校準點的拉力值依次校準。分別記錄進回程達到各校準點時重量指示儀和記錄儀的示值。每點重復測量nnii=1，2，3?n的算術平均值做為指重表懸重指示儀的輸出力值。采用穩(wěn)定的液壓源和數(shù)字壓力變送器（顯示）進行配合對指重表懸重指示儀均勻緩慢地增加壓力至最高工作壓力（進程1min，然后再依次均勻緩慢地減小壓力至零點（回程，分別記錄進回程達到各校準點時重量指示儀和記錄儀的示值。評定結果的使用符合上述條件的指重表懸重指示儀，一般可直接使用本不確定度評定方法導出的公式計算校準結果的擴展不確定度。測量模型pi22

p'pi i100%PFS

（F.1）爛 爛式中：pi——第i校準點壓力進程或回程示值誤差，%；p'pi——死繩固定器對應的第i點設定標稱壓力值，MPa；pi——標準壓力表測得的第i點進程或回程壓力值，MPa；pFS——指重表傳感器額定壓力，MPa。不確定度來源數(shù)字壓力計準確度等級引入的不確定度ub。由于各種隨機因素影響導致的測量重復性引入的不確定度分量uR標準不確定度的評定數(shù)字壓力計準確度等級引入的標準不確定度分量ub評定已知數(shù)字壓力計準確度等級為0.05級，示值最大允許誤差為δ=±0.05%FS，則由數(shù)字壓力計準確度引入的標準不確定度為：3ub 3

（F.2）量uR評定根據(jù)實際測量的數(shù)據(jù)，使用貝塞爾公式計算出的試驗標準偏差作為測量重復性引入的標準不確定度：n(pn(pP)2ii1 n1實際測量則平均值的試驗標準偏差為：snuRsn

（F.4）合成標準不確定度的評定靈敏系數(shù)的確定23

pp'i

1pFS

cp2pi2

1pFSc2u2c2u2c2u21b 1R

（F.5）U=指重表感器進程示值誤差測量結果不確定度評定舉例計量標準名稱：數(shù)字壓力計，準確度等級0.05（0-10）MPa。測量對象指重表感器 JZ250(0～6)MPa，額定輸出壓力:6MPa。測量條件