摘 要：電子壓力計是廣泛應用於測量和記錄油氣田地層中的油、氣、水等介質的壓力及温度值的電子設備，也是一種具有高實時性，高精確度、高分辨率“三高”特徵的井場壓力及温度測試裝置。本文從電子壓力計的原理和應用現狀入手，闡述了壓力計在井下測試過程中經常出現的失效形式，同時簡單的分析了導致電子壓力計失效的原因和主要影響因素，並進行了系統的總結，提出了具有針對性的改進方法和失效預防措施。
關鍵詞：電子壓力計；原理；應用現狀；失效形式；影響因素；預防措施
1、 前言
在油田勘探和開發過程中，油氣田地層的壓力及温度的測試和監控是試油、試採工作的重要任務，也是制定井場生產制度、確定井場產量及標定完井情況的數據基石，因此為了正確評價礦藏地層的油氣當量，及時精確地測量含油、含氣層的壓力及温度值具有非常重要的現實意義。壓力計和温度計是測試過程使用的主要儀器設備，而其發展也經歷了從最初的低精度、單一品種的純機械式結構到複雜的電子式結構的變革。隨着電子電工技術的迅猛發展，具有高精度、高靈敏度、高集成性能的電子壓力計如雨後春筍。目前，全國各大油田應用較為廣泛的電子壓力計多達數十種，而由於壓力計的生產廠家眾多、型號繁雜、儀器電池檢測、識別和操作方式的不同，在使用過程中很容易造成混淆。另外，在礦藏層油氣的勘探和開發生產過程中，由於電子壓力計長期工作在惡劣環境之中，再加之儀器的選型不當、部件的性能不可靠及人為的操作失誤都能造成電子壓力計使用過程中的失效，甚至導致試採工藝的失敗。因此對影響井下電子壓力計失效的主要因素進行分析和預防具有非常重要的現實意義。
2、工作原理及性能指標
2.1、工作原理
電子壓力計是一種主要用於油氣田礦層壓力和温度值測量的高精密的電子儀器。其核心部件是壓力傳感器和温度傳感器，由於壓力計的工作環境惡劣多變，因此感應元件的製作需要選用符合深層井下作業的耐高温、高壓的特殊材料以確保電子電壓計的精確度和可靠性。根據壓力傳感器和温度傳感器的應變電橋原理，壓力計的振盪電路在井下地層壓力和温度的共同影響作用下，將被測礦層的壓力值、温度值轉化為電路系統識別電阻值及電壓值，並由振盪電路整頻轉換為計算機識別的電流頻率值信號，再經軟件校正處理，折算成測試人員需要的井下壓力和温度數據。從以上的構成原理可見，電子壓力計的核心迴路共包含兩個測量電路：壓力測量電路和温度測量電路。
2.2、性能技術指標
電子壓力計具有高靈敏度、高精確度、高可靠性的特點，其性能技術指標如下：
2.2.1、精確度
在壓力計無誤差時的理想狀態下，壓力計標準曲線應為一次曲線，但是由於受到地層中諸多因素的影響，壓力計的實際圖譜走線為二次或三次曲線。正常工作狀態下，壓力計測量允許的.精確度誤差為±4psi。
2.2.2、遲滯性
遲滯性指的是壓力計在測量過程中從正反兩個方向接近同一目標測量值時所顯示數據的最大差值，遲滯性誤差與壓力計傳感器使用的材料、製造安裝水平及使用環境有很大關係。正常工作狀態下，壓力計允許的遲滯性測量誤差為±2psi。
2.2.3、重複性
重複性誤差是指壓力計在全測量範圍內和同一工作條件下,同一操作者從同方向對同一輸入壓力值進行多次連續測量所獲得的隨機誤差，重複性誤差與壓力計使用的地層環境及傳感器材料有關。正常工作狀態下，壓力計允許的重複性測量誤差為±3psi。
2.2.4、分辨率
分辨率指的是當測量的目標壓力值變化時，壓力計所能識別的最小輸入量的變化值。正常工作狀態下，壓力計分辨率為0.02psi。
3、 電子壓力計的應用現狀
3.1、電子壓力計的分類
電子壓力計按照試井、測井工藝可分為地面直讀式電子壓力計、井下存儲式電子壓力計及新型直讀式電子壓力計。
3.1.1、地面直讀式電子壓力計
地面直讀式壓力計是指採用地面直讀測試技術將電子壓力計隨同測井工具一共投入被測井中，之後從井口下入信號電纜進行對接，電子壓力計將被測礦層的壓力及温度的變化通過信號電纜傳輸到地面的計算機系統，在計算機上通過操作軟件顯示、讀出並實時的對被測礦層的數據進行處理和分析。
3.1.2、井下存儲式電子壓力計
井下存儲式壓力計是指採用井下存儲測試技術將由單片機系統組成的存儲記錄儀及供電電池與電子壓力計進行捆綁集成，並隨同測試工具投入被測井，存儲記錄儀的單片機系統按照預先設定的採集存儲程序將電子壓力計感應到的礦層中壓力及温度的變化存儲在存儲器中，測試任務結束後，將電子壓力計從井口取出，並與計算機相連，系統將按照預定的操作程序將記錄儀中存儲的壓力及温度數據進行回放。
3.2、電子壓力計的失效
由於電子壓力計需要長期在高壓、高温等惡劣的地質工況下使用，加之其組成部件本身容易老化，這些外部因素及內部因素都可以導致壓力計的測量誤差。而試油、試採工藝對壓力計的精度、分辨率及穩定性等技術參數都有較高的要求，因此使用過程中較大的測量誤差就會使壓力計的測量值嚴重的偏離實際值，從而導致了電子壓力計的失效。壓力計在使用過程中導致失效的原因主要有以下幾種：
電子壓力計的核心部件是壓力傳感器、温度傳感器、微處理器、存儲器；主要構成電路為：信號放大電路、數據轉換電路、振盪電路。這些電子元件及電路都會在劇烈震動的情況下導致電子壓力計的失效。
（2） 、測量數據紊亂
電子壓力計數據接口操作軟件的不成熟及電路的內置電池能量不足都會導致壓力計採集的壓力及温度數據與測試時間的非對應性關係，這種況且稱之為電子壓力計的數據紊亂。
（3） 、非點
電子壓力計的另外一種失效形式是非點，指的是壓力計所採集的數據即温度值、壓力值嚴重失真，大幅度偏離正常值，導致壓力計測量曲線的扭曲變形。在實際測試過程中，共有2種非點形式：一種是可以通過修正、刪除部分失真點而獲得正常測試曲線的少數非點；另一種是無法通過修改、刪點等技術手段祛除影響而恢復正常測試曲線的非點。前一種非點我們可以稱之為採點偏差，而後一種情況我們稱之為電子壓力計的非點失效。
（4） 、數據未寫入或未採全
支配電子壓力計數據處理的核心部件是帶有固定儲存容量的的微處理器，因而在對壓力計的硬件進行編程時，必須合理的設置計數器的時序，並要綜合考慮寄存器的儲存容量，使系統在計劃的採集時間內能夠按序的讀寫，同時要確保數據的存入數量，防止溢出，避免造成測試的失敗。