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摘要為了擺脫石油地質實驗領域計量器具在量值溯源過程中,既無法得到法定計量檢定機構或政府計量部門授權的檢定機構的檢定和校準,又無法通過專用計量器具標準裝置或標準物質對其進行校驗的局面,提高分析數據精準度,適應油田發展的需求。石油地質實驗領域計量器具需要加入石油專用計量器具目錄,石油專用計量器具目錄亦需要石油地質實驗領域計量器具的加入,使其自身量值溯源體系更加完整和規范。因此,建議建立以計算機網絡為載體的計量管理信息系統,對計量器具實行數字化分類管理,其中A類由法定計量檢定機構進行檢定,B類、C類由石油專用計量器具檢定實驗室進行檢定和校準。
關鍵詞石油地質實驗;石油專用計量器具;量值溯源;分類管理;計量管理網絡化系統
任何科學技術,都是為了探討、分析、研究、掌握和利用事物的客觀規律;而所有的事物都是由一定的“量”組成,并通過“量”來體現。為了認識量并確切地獲得其量值,只有通過計量。對于石油企業,加強油氣勘探基礎理論研究和關鍵技術攻關,對在新、老探區發現更多油氣資源,解決國內油氣供需矛盾起著重要的作用[1]。石油地質實驗技術是油氣勘探技術群的重要組成部分,是石油地質研究的基礎,是油氣勘探開發的直接保障[2]。石油地質實驗領域計量器具作為石油地質實驗技術載體,其管理仍存在很多薄弱環節,因此對其計量器具管理進行優化迫在眉睫。
1石油地質實驗領域計量器具量值溯源現狀
通過一條具有規定不確定度的不間斷的比較鏈,使計量器具的測量結果或計量標準的值能夠與規定的參考標準,通常是國家計量基(標)準或國際計量基(標)準聯系起來的特性,稱為計量器具分析結果的溯源性[3]。隨著國家石油工業的發展,各專項國家實驗室的成立以及實驗室認證認可制度在我國的深入進行,對實驗數據精確度和計量器具量值溯源的要求越來越高[4]。但是,大量的石油地質實驗領域計量器具因沒有列入國家依法管理的計量器具目錄或列入但沒有通過型式批準而無法得到法定計量檢定機構或政府計量部門授權的檢定機構的檢定和校準。目前,在國家依法管理計量器具目錄(型式批準部分)中,僅包含了石油地質實驗室在用儀器pH計、分光光度計、光譜儀、色譜儀等幾類計量器具,一個普通石油地質實驗室的基本設置是一百多個分析項目,七八十臺工作計量器具。僅有激光粒度儀、旋轉黏度計、分光光度計、氣相色譜儀、離子色譜儀和pH/CON/TDS/T測定儀得到了法定計量檢定機構或政府計量部門授權的檢定機構的檢定和校準。大量的計量器具陷入難檢定和難校準的境地。
1.1部分石油地質實驗領域計量器具與標準物質校準核查形成死循環
部分石油地質實驗領域計量器具雖列入中華人民共和國計量器具目錄但沒有通過型式批準。比如X-射線衍射儀、顯微光度計、同位素質譜儀、電感耦合等離子體發射光譜儀等,這些計量器具僅有通過標準物質校驗單一途徑,在沒有更高一級計量標準的情況下,出現了用標準物質校準計量器具,然后用計量器具核查標準物質的死循環局面,無法溯源到國家或國際計量基準。
1.2部分石油地質實驗領域計量器具不在目錄且無有證標準物質無法溯源
部分石油地質實驗領域計量器具未列入中華人民共和國計量器具目錄,且目前并無相應的有證標準物質,如壓汞儀、元素分析儀、碳硫分析儀、原油高壓物性儀等儀器,只能由分析人員用穩定物質或重復分析相對穩定樣品的方法進行自驗證。此外,還有偏光顯微鏡、掃描電鏡、能譜儀、氣質聯用儀、陰極發光儀及圖像粒度儀等定性、半定量的儀器設備,通常處于由分析人員利用工作經驗進行儀器校驗維護的狀況。
2關于石油地質實驗領域計量器具管理的思考
2.1石油地質實驗領域計量器具溯源之路在何方
石油專用計量器具是指在油氣勘探開發過程中,使用未納入國家依法管理計量器具目錄的特有計量器具。在物探、鉆井、固井、錄井、測井、試井、井下作業、機械采油等油氣勘探開發過程中,進行生產參數測量、作業過程控制、數據采集、處理和解釋等活動的計量器具,包括計量標準器具和工作計量器具兩大類。其量值的準確與否直接關系到勘探、鉆井、開發資料數據的準確可靠性和生產實施效果[5]。但是在目錄所列舉的專業領域中,并沒有石油地質實驗領域。在石油專用計量器具目錄中,涉及石油地質實驗領域僅有核磁共振錄井儀和巖石熱解綜合評價儀2臺設備通過錄井領域被列入,將來可以得到石油專用計量器具檢定實驗室的檢定。大量需要準確計量溯源的石油地質實驗領域計量器具處于既無法得到國家法定計量檢定機構的檢定,又無法得到石油專用計量器具檢定實驗室檢定的境地。在國家依法管理計量器具目錄(型式批準部分)沒有大范圍涉及到石油地質實驗領域的情況下,石油地質實驗領域計量器具是否可以加入石油專用計量器具目錄,由石油專用計量器具檢定實驗室來進行專門檢定,值得深思。在國家實驗室認可和實驗室資質認定管理過程中,計量器具的量值溯源占相當大的比重,各石油地質實驗室在計量器具量值溯源方面均有大量的資源和豐富的經驗可資利用。如果把石油地質實驗領域計量器具加入石油專用計量器具目錄中,對完善石油專用計量量值溯源體系,促進檢定工作系統化、規范化具有重要的意義。因此,石油專用計量器具不應忽略石油地質實驗領域,石油地質實驗室為通過國家實驗室認可、實驗室資質認定以及提高自身實驗水平,需要加入石油專用計量器具目錄,石油專用計量器具目錄亦需要石油地質實驗領域計量器具的加入,使其自身量值溯源體系更加完整和規范。
2.2石油地質實驗領域計量器具量值溯源系統的建立
為了保證石油專用計量器具能夠溯源到國家計量基準或社會公用計量標準,或采用進口設備且國內不能溯源的,可采用國際溯源或比對方式對其量值進行確認,使石油專用計量器具的檢定有據可依,必須建立與完善石油專用計量器具的量值溯源系統。將石油地質實驗領域計量器具納入到石油專用計量器具下的量值溯源體系中,按照量值溯源體系的要求,采取檢定、校準、能力驗證、實驗室間比對等方式,將石油地質實驗計量器具的量值溯源到國家或國際計量基準[6]。
2.3石油地質實驗領域計量器具分類管理及檢定方法初探
根據石油地質實驗室計量器具在國家計量器具目錄、國家計量器具目錄(型式批準部分)和石油專用計量器具中的情況,可以將實驗領域計量器具的管理方法分為A、B、C、D4類。A類為列入國家計量器具目錄(型式批準部分)的儀器設備,如色譜儀、分光光度計、pH計等屬于強制檢定的工作計量器具,應重點管理,建立臺賬,定點定周期進行檢定。B類為列入國家計量器具目錄但未通過型式批準的儀器設備,如X射線衍射儀、等離子發射光譜儀、質譜儀等計量器具。該類設備強制檢定等級低于第一類,具備該分析項目相對應的有證標準物質,應列入石油專用計量器具目錄。檢定方法為定期將有證標準物質提交國家計量檢定部門或石油專用計量器具檢定實驗室進行檢定,用檢定合格的標準物質校準計量器具,前文所述的核磁共振儀和巖石熱解儀應歸于此類。C類為未列入國家計量器具目錄的儀器設備,如壓汞儀、原油高壓物性、元素分析儀等計量器具。強制檢定等級接近于第二類,該類設備專業性強、對分析數據準確度要求較高,沒有相對應的有證標準物質,應列入石油專用計量器具目錄。檢定方法建議可將實驗所用的穩定物質制備成國家或石油專用標準物質,或者由石油專用計量器具檢定實驗室制定儀器設備相應的計量標準器具和檢定程序進行檢定。D類為定性、半定量的儀器設備,如偏光顯微鏡、掃描電鏡、陰極發光儀等儀器設備。該類設備專業性強,定性為主,定量分析誤差允許范圍相對較大,強制檢定等級要求相對較低,應列入石油專用計量器具目錄。由儀器操作人員自行校準,采用能力驗證和實驗室間比對的方法進行人員和儀器狀態的核查。
2.4建立計量管理網絡化系統,實現計量器具動態化管理
隨著計算機的廣泛應用以及網路技術的發展,應建立以計算機網絡為載體的計量管理信息系統,將計量管理的各項工作納入科學化、規范化、實時化管理,以此大力推進石油地質領域計量器具的管理工作,也可將其吸納為現有數字化平臺的一個模塊。計量管理綜合信息涵蓋石油地質實驗領域計量器具臺帳,包括器具存放管理、標識管理、動態管理、期間核查、整體確認及檢定周期等信息。該系統運行后,監督部門把專用計量器具以及其他石油地質實驗領域計量器具全部納入自動化管理,定期通過數據分析,動態監測計量器具在線運行情況,對到期檢定的計量器具及時敦促檢定,提高石油地質實驗領域計量器具管理水平,實現計量管理數字化。
3結論及建議
1)為了適應油氣田發展,提高分析測試水平,石油地質實驗領域需要加入石油專用計量器具目錄;石油專用計量器具目錄亦需要石油地質實驗領域計量器具的加入,使其自身量值溯源體系更加完整和規范。2)在石油地質實驗領域計量器具進入石油專用計量器具目錄,并建立相應量值溯源體系的情況下,可建立以計算機網絡為載體的計量管理信息系統,對計量器具實行數字化分類管理,其中A類由法定計量檢定機構進行檢定,B類、C類由石油專用計量器具檢定實驗室進行檢定和校準。3)在國家實驗室認可和實驗室計量資質認定管理過程中,計量器具的量值溯源占有相當大的比重,各石油地質實驗室應加強實驗室認可、資質認定評審員培訓力度,以便及時了解和適應認證、認可對量值溯源要求的改進和發展。
參考文獻:
[1]胡文瑞,鮑敬偉,胡濱.全球油氣勘探進展與趨勢[J].石油勘探與開發,2013,40(4):409-413.
[2]中國石油化工集團公司.石油地質樣品分析測試技術及應用[M].北京:石油工業出版社,2006.
[3]中國合格評定國家認可委員會.CNAS-GL04量值溯源要求的實施指南[M].北京:中國計量出版社,2011.
[4]國家計量認證石油評審組.石油工業實驗室計量認證的原則與實踐[J].石油工業技術監督,1995,11(9):5-9.
[5]高淑霞.油田企業內部計量技術機構發展思考[J].經濟研究導刊,2013(22):13-14.
[6]中國合格評定國家認可委員會.CNAS-CL06量值溯源要求[M].北京:中國計量出版社,2011.
作者:柳娜 南珺祥 馬軍 單位:低滲透油氣田勘探開發國家工程實驗室 中國石油長慶油田分公司勘探開發研究院