张秀成 刘强 关静
中石化胜利油田胜利采油厂 山东东营 257000
针对油井安装无线温度变送器采集存在误差的问题，结合现场实际生产工况，对无线温度变送器的温度探头和安装丝堵进行优化改造，以便降低温度变送器采集温度时的计量误差，提高数据准确性。
一、选题背景
无线温度变送器是油井标准配置的四化仪表，在油田广泛应用。采油管理区某专业化班站目前油井48口，对油井全部实施安装无线温度变送器采集井口温度的改造。更换后的无线温度变送器在使用过程中，发现部分井口温度采集存在一定的误差，通过与其他单位沟通交流，发现此问题普遍存在，尤其是在稠油井更为突出，需要完善仪表安装部件，改变采温点，提高油井温度采集的准确性。
二、原因分析
（一）无线温度变送器的结构分析
无线温度变送器包含温度探头、变送线路腔体、密封组件及电缆等。温度传感器采用PT100，后部安装有变送器板和密封组件。整个传感器具有温度响应快、测温精度高、生产工序少、成本低等特点，可完全满足同时测量温度的环境要求。
（二）温度监测的结构分析
温度监测结构由测温探头和变送线路单元、表壳和过程连接件等组成。测温探头内多装有热电阻，电阻体的阻值随温度的变化而变化。铂属贵重金属，具有耐高温、温度特性好、使用寿命长等特点，因而得到广泛应用。金属热电阻一般电阻率大、温度系数稳定、测量准确、性能可靠，在自动控制中的应用极其广泛。测温热电阻信号经转换放大后，再由线性电路对温度与电阻的非线性关系进行补偿，经V/I 转换电路后输出一个与被测温度成线性关系的4～20mA的电流信号，也可按用户要求输出RS485数字信号等。
某专业化班站实施对48口油井进行有线温度变送器更换无线温度变送器的改造方案，通过第一批油井完成改造后的温度变送器与井口回压管道的玻璃管温度计对比，发现采集的温度存在不同程度的测量误差。
通过对所有油井完成改造后的温度对比跟踪，发现与玻璃管温度计误差超过5℃以上的有9口井，误差范围在3-5℃有15口油井，误差范围低于3℃有24口油井。
三、措施实施
（一）从无线温度变送器首检情况分析
检定结果为无线温度变送器全部合格，排除设备自身因素。
（二）从无线温度变送器使用时间分析
仪表安装初期就存在温度计量误差，排除设备老化因素。
（三）从无线温度变送器安装位置分析
原有线温度变送器安装在回压管道上，新安装的无线温度变送器安装在井口油嘴套上，采集温度的位置有所不同。
要降低无线一体化温压变井口温度采集的误差，需要从仪表的温度元件的材质和温度元件的插入深度两方面因素考虑。
（1）温度元件的材质
无线一体化温压变采用热电偶进行温度检测元件，热电偶以热点效应、接触电势、温差电势为理论基础，其综合作用为热电势。热电偶具有测量精度高、测量范围广、结构简单，使用方便的特点，外有保护套管，用起来十分方便。目前应用的无线一体化温压变技术相对成熟，广泛应用于油井生产测温中。
（2）温度元件的插入深度
在应用无线一体化温压变采集井口温度时，为了保证测量精度，要把温度探针的敏感段全部插入到被测介质中去，不同设备，由于安装位置不同，温度探针的插入深度不同，设计水平安装无线一体化温压变时，我们往往采取以管道中心线为准来计算温度探头的插入深度，样计算对于多数应用场合是适用的，也能在一定程度上降低仪表温度采集的误差。
通过调查，存在较大温度误差的油井，均存在无线温度变送器的温度探头插入深度不够的情况，距离井口回压管道中心线距离还有5-6cm。造成温度采集存在一定的偏差。主要解决办法：一是加长护套长度，温度探头护套由原来18cm加长至 25cm。；二是加长无线温度变送器的温度探头，加长温度探头至28cm，温度探头内加装弹簧，组装后使得温度探头有一定的伸缩性，将温度探头安装至温度护套内时，温度探头与护套紧密贴合，减少了温度损耗；三是安装无线探头时，在温度护套内灌注导热油，用于提高温度探头监测灵敏度。
总而言之，无线温度变送器作为油田通用测量仪表之一，在其本身质量合格的情况下，规范的安装操作也必不可少，想要测量结果尽量精确，误差能降到最低，就一定要把握好关于温度探头插入深度的问题。
四、结论
（1）改造后的温度探头与标准玻璃管温度计对比误差控制在3 ℃以内。
（2）优化后的无线温度变送器温度接头，可以提高温度采集的准确性。
（3）提高后的温度采集准确性，可以降低油井数据修正率。
（4）更准确、及时地发现油井异常情况。
（5）对无线温度变送器的选型提供了指导意见。