采油井壓力變送器故障排除方法

[摘要]目前隨著我國社會(huì)的不斷發(fā)展，國民對石油的需求量也在逐漸提升，因此在石油開采的過程中經(jīng)常會(huì)使.用到很多先進(jìn)的儀器設(shè)備，而采油井壓力變送器，在石油開采中起到了非常重要的作用，其不僅作為常用的傳感器應(yīng)用在石油的開采上，還被應(yīng)用在其他各行各業(yè)中。我國工業(yè)水平在不斷提升，壓力變送器的使用類型也在逐漸增多，目前常用的智能型壓力變送器結(jié)構(gòu)簡單并且可靠性強(qiáng)，所以在實(shí)際應(yīng)用過程中得到了廣泛推廣。但是，因?yàn)橹悄苄妥兯推鞯募夹g(shù)水平較高，一旦出現(xiàn)故障必須使用專業(yè)的方法進(jìn)行修理，所以對采油井壓力變送器的常見類型進(jìn)行分析，并且探究了其發(fā)生故障時(shí)的具體處理措施。
在石油行業(yè)中，自動(dòng)控制不僅能夠提高采油的水平和采油效率，還能夠降低工作人員的危險(xiǎn)性，所以，自動(dòng)控制系統(tǒng)在石油開采過程中起到了非常重要的作用，而變送器作為自動(dòng)控制系統(tǒng)中的重要組成部分，不僅能夠判定石油井的壓力參數(shù)還能夠?qū)ζ溥M(jìn)行控制，因此,必須要明確采油井壓力變送器常發(fā)生的故障類型，并且采取合理的處理方式，但是因?yàn)槟壳皦毫ψ兯推鞯念愋洼^多，而且具有不同的工作原理和用途，所以在實(shí)際處理的過程中必須要結(jié)合采油井中的實(shí)際情況對其進(jìn)行探究。
一、采油井壓力變送器概述
　　目前在石油開采過程中所使用的壓力變送器，主要包含模塊，電路，表頭以及傳感器等,通過不同的結(jié)構(gòu)組成的壓力變送器，在實(shí)際應(yīng)用過程中，每一個(gè)部位都可能會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的故障，因此必須要明確壓力變送器的工作原理，并且要了解每一個(gè)不同的結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用過程中可能出現(xiàn)的故障。壓力變送器主要的作用是能夠?qū)⑹途械乃袎毫π盘?hào)，通過相應(yīng)的轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換為儀表中可以顯示的信號(hào)，所以在進(jìn)行壓力轉(zhuǎn)變的過程中，壓力輸人變量與輸出信號(hào)之間，存在相應(yīng)的數(shù)學(xué)關(guān)系，并且根據(jù)壓力變送器不同的工作類型和工作原理，可以將其分為壓阻式變送器，應(yīng)變式變送器，電容式變送器以及壓電式變送器的，因?yàn)轭愋捅姸?所以首先要明確采油井中所使用的壓力變送器類型，然后根據(jù)其工作原理對其故障的類型進(jìn)行總結(jié)和分析，并且探究出合理的解決控制措施。
二、采油井壓力變送器的常見類型
1.電容式變送器。電容式變送器是當(dāng)前在石油開采過程中所使用的常見壓力變送器類型，電容式變送器主要分為電動(dòng)型的，電容式變送器和氣動(dòng)型的電容式變送器，電動(dòng)型的工作原理是可以將輸人的標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)當(dāng)作直流信號(hào)，而氣動(dòng)式變送器則是將輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)化為氣體的壓力,因?yàn)樾枰粰z測的物質(zhì)的壓力可能會(huì)出現(xiàn)輸人高低不同電壓的情況因此，作為電容式變壓器中，相對較為敏感的元件隔離膜片，必須要和整個(gè)變送器中的絕緣片，組成電容器，并且在壓力不同的狀態(tài)下，負(fù)責(zé)檢測的模塊會(huì)出現(xiàn)一定的位移，進(jìn)而明確在絕緣片兩側(cè)的電流大小，并且通過調(diào)節(jié)和震蕩還可以使輸人的信號(hào)轉(zhuǎn)化為更為明顯的電流電壓信號(hào)等。
2.壓阻式變送器。壓阻式變送器的應(yīng)用也相對較為;廣泛，其主要的工作原理是能夠?qū)⒑芏鄩毫χ抵苯愚D(zhuǎn)化為能夠識(shí)別的數(shù)字信號(hào),并且其工作的過程中可以將壓力輸送到膜片的前表面上勁兒，因?yàn)閴毫Φ淖饔昧梢允鼓て霈F(xiàn)變形問題，當(dāng)感受到膜片的變形量以及背面出現(xiàn)了厚膜電阻時(shí)，就會(huì)形成順暢的通電橋，因此在電阻的阻礙下電橋會(huì)產(chǎn)生電壓信號(hào)，并且此信號(hào)還可以和激勵(lì)電壓形成正比關(guān)系。
3.壓電式變送器。壓電式變送器的主要工作原理是利用正壓電效應(yīng)，正壓電效應(yīng)是通過-定的外力可以使電解質(zhì)出現(xiàn)變形現(xiàn)象，進(jìn)而使電解質(zhì)極化，并且在電解.質(zhì)不同的表面會(huì)產(chǎn)生正電荷與負(fù)電荷，一旦外界壓力停止以后，電解質(zhì)則會(huì)呈現(xiàn)不帶電的狀態(tài)，因?yàn)殡姾傻臉O性可能會(huì)因?yàn)樽饔昧Φ挠绊懚l(fā)生改變，所以在極性方面如果施加相應(yīng)的電場，會(huì)使電解質(zhì)出現(xiàn)變形問題，一旦將電解質(zhì)撤銷以后，其變形也會(huì)隨之消失，因此，壓電式變送器所使用的主要工作原理是逆壓電效應(yīng)。
4.應(yīng)變式變送器。最后一種是應(yīng)變式變送器，這種變送器，需要一種特殊的粘合劑作為主要的感受物質(zhì)這種黏合氣，會(huì)因?yàn)橥饨绲淖饔谜澈显谝黄穑M(jìn)而使整個(gè)儀器在發(fā)生受力變化時(shí)，電阻的應(yīng)變片也隨著發(fā)生一定的變化，所以這是可以使電阻的阻值以及電阻的電壓等發(fā)生改變。但是因?yàn)檫@種情況下，組織的變化相對較小，所以電阻上電壓的變化是當(dāng)前產(chǎn)生輸入信號(hào)的主要因素。同時(shí)當(dāng)電阻發(fā)生變化時(shí)還會(huì)產(chǎn)生應(yīng)變電橋，并且在相應(yīng)儀器的作用下將其放大，最后在執(zhí)行機(jī)構(gòu)或者輸出的顯示電路中能夠顯示出信息的變化。
三、壓力變送器常見故障以及處理措施分析
1.組件損壞以及檢測和控制精度下降的問題。目前在壓力變送器中最常見的故障是組成壓力變送器的各個(gè)零部件出現(xiàn)損壞問題，或者在進(jìn)行壓力檢測的過程中，其控制的精度下降，這種問題不僅會(huì)直接影響壓力變送器的正常工作流程，還可能會(huì)導(dǎo)致因?yàn)檩敵龅男盘?hào)精度較低，而影響整個(gè)壓力變送器的使用效果。所以為了保證壓力變送器能夠傳輸更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，需要明確不同類型壓力變送器的不同組成結(jié)構(gòu)，并且在實(shí)際應(yīng)用過程中可以實(shí)現(xiàn)對每一個(gè)零 部件進(jìn)行檢測，確保壓力變送器處于正常的使用范圍內(nèi)，同時(shí)為了防止因?yàn)椴僮魇д`影響壓力變送器的使用精度，還應(yīng)該在安裝壓力變送器或者針對壓力變送器進(jìn)行檢修的過程中明確其系統(tǒng)的檢測流程，同時(shí)要注意，對壓力變送器中相關(guān)敏感性元件進(jìn)行精確的檢測，保證能夠提高其檢測的精度。當(dāng)前導(dǎo)致壓力變送器出現(xiàn)組件損壞或者檢測精度下降的主要原因是壓力變送器中的傳感器元件隔離膜片以及組件等可能會(huì)出現(xiàn)了漏液的問題，或者因?yàn)橄嚓P(guān)感應(yīng)壓力的原部件兩側(cè)出現(xiàn)了受力不均勻的問題，都會(huì)導(dǎo)致其檢測的精度下降。
2.壓力變送器線性不穩(wěn)定的問題。同時(shí)壓力變送器帶輸送相關(guān)信號(hào)的過程中，還可能會(huì)出現(xiàn)性能相對較差并且不穩(wěn)定的問題，因?yàn)樵诓榭聪嚓P(guān)壓力變送器的過程中，其兩端的壓力值差值出現(xiàn)了負(fù)數(shù)的問題，所以可以表明復(fù)查會(huì)對壓力變送器信息的傳遞造成一-定的影響,因此這時(shí)必須要通過檢測壓力變送器中某一個(gè)隨機(jī)點(diǎn)的壓力值，進(jìn)行分析和判斷，如果發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)了更為嚴(yán)重的正誤差，則必須要保證能夠及時(shí)調(diào)整誤差值，并且是誤差值可以達(dá)到壓力變送器的規(guī)定范圍之內(nèi)。出現(xiàn)以上原因的主要因素是壓力變送器的線性，無法滿足石油開采行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)兩端的零點(diǎn)除以幾重點(diǎn)觀測的位置無法調(diào)節(jié)到正常范圍內(nèi)。發(fā)生這-問題是可以在選擇壓力變送器的過程中，選擇質(zhì)量更好的敏感元器件以及相關(guān)轉(zhuǎn)換電路。同時(shí)如果已經(jīng)安裝好了壓力變送器,則可以針對壓力變送器自身的敏感性問題進(jìn)行探究。如果發(fā)現(xiàn)其線形性能較差或者元件出現(xiàn)了變形等，則應(yīng)該及時(shí)按照相關(guān)的說明書進(jìn)行維修操作，并且要保證能夠加強(qiáng)對壓力變送器的日常保養(yǎng)。
3.開機(jī)后無數(shù)據(jù)指示的問題。第3個(gè)問題是在壓力變送器中的相關(guān)儀器設(shè)備開機(jī)以后無法進(jìn)行數(shù)據(jù)的顯示,并且在相對較長的時(shí)間內(nèi)，壓力變送器中的相關(guān)參數(shù)也沒有出現(xiàn)變化，但是其流量參數(shù)逐漸上升，出現(xiàn)這--故障的主要原因是在進(jìn)行壓力變送器啟動(dòng)和使用的過程中沒有按照操作說明書中的相關(guān)步驟進(jìn)行啟動(dòng)，導(dǎo)致開機(jī)后無數(shù)據(jù)，因此壓力在進(jìn)人到變送器的內(nèi)膜時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致變送器無法進(jìn)行正常的檢測和控制，當(dāng)前開機(jī)后無數(shù)據(jù)的主要原因是電容式壓力變送器的檢測相關(guān)元器件損壞，從而導(dǎo)致整個(gè)壓力變送器中的其他重要零部件受到損害，進(jìn)而嚴(yán)重影響測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。針對這一問題，首先要對電容式壓力變送器進(jìn)行拆解，然后檢查電容式壓力變送器中的相關(guān)元器件是否出現(xiàn)了損壞問題，并且盡量使用正規(guī)的檢測方法，保證儀表能夠正常工作。
4.變頻干擾問題。最后是可能會(huì)出現(xiàn)變頻干擾問題，主要原因是在進(jìn)行壓力變送器的線路布置時(shí)，可能會(huì)因?yàn)椴煌盘?hào)線之間出現(xiàn)了相互干擾現(xiàn)象，因?yàn)樵谛盘?hào)線的串接過程中，管道內(nèi)的位置有限，所以增加了其干擾的程度，從而導(dǎo)致壓力變送器的通信出現(xiàn)故障。針對這種問題，首先要明確不同線路之間應(yīng)該保持的距離，然后根據(jù)其變頻干擾的程度，對相關(guān)信號(hào)線之間的距離進(jìn)行增加，同時(shí)要結(jié)合管道的實(shí)際情況進(jìn)行綜合性的設(shè)計(jì)和布置。
結(jié)束語
　　綜上所述，現(xiàn)階段我國在采油井中所使用的壓力變送器種類相對較多，并且針對不同壓力變送器的種類及常見的故障也有所差異，但是負(fù)責(zé)日常巡檢的工作人員必須要明確現(xiàn)階段常用類型的壓力變送器常見的故障，并且盡量采取合理的故障排除措施，同時(shí)還要增強(qiáng)日常的維護(hù)和保養(yǎng)，確保能夠在一定程度上提升壓力變送器的使用壽命以及其數(shù)據(jù)的測量精度。