在石油鉆井施工中，為方便現場人員觀察套管壓力，在節流管匯上通常安裝2個套管壓力表，一個是量程較小的壓力表，在環空壓力較低時使用，便于讀數精確;另一個是量程與節流管匯配套的壓力表，在環空壓力較高時使用。現場施工時，套管壓力的變化沒有規律，變化幅度也不是定數，當壓力接近量程較小壓力表的額定值時，轉換不及時易造成表盤爆裂，從而導致事故。為了改善這一情況，研究人員研制出一種節流管匯用雙指針套管壓力表，它不僅十分理想地集成了原有套管壓力表組的全部功能，且在規避安全隱患上也表現出眾、使用方便。

　　誤差和爆表是傳統裝置心病

　　隨著石油鉆井技術的不斷進步，鉆探的深度在不斷的增加，鉆遇的地層壓力也越來越高，所使用的井控裝置壓力級別也越來越高。目前常用的井控裝置壓力級別有 35MPa、70MPa、105MPa。節流-壓井管匯是井控裝置中的核心設備，其配套用于讀取關井壓力的套壓表量程要高于管匯的額定壓力級別，相應壓力表級別為40MPa、100MPa、160MPa。這些配套的壓力表單刻度壓力分別是1MPa、2MPa和4MPa。而真正在實施節流壓井作業時，其控制最大壓力一般不超過25MPa，而且要求控制套管壓力變化在0.5～1MPa，故與管匯配套最小刻度在1MPa～4MPa的壓力表不能滿足節流壓井時精確讀取控制壓力變化的要求。

　　節流壓井時精確讀數的要求和大量程表單刻度讀數較大、精確度差成了一對矛盾體。

　　目前大多鉆井現場的施工作業選擇在節流管匯上安裝一只壓力表三通，三通上安裝一塊與管匯額定壓力配套的大量程壓力表和一塊16MPa的小量程壓力表。

　　為了防止壓力超出16MPa時小量程壓力表爆裂，在壓力表下部安裝了兩只與管匯壓力級別一致的高壓手動截止閥，當壓力超過10MPa時需要人工手動關閉小量程壓力表截止閥。人工切換雖然能夠降低爆表的可能性，但如遇操作人員判斷失誤，或是由于氣體滑脫等作用壓力上升很快，導致當壓力已經超過16MPa時，操作人員未及時關閉截止閥，造成壓力表爆裂的情況依然不容忽視。

　　壓力表爆裂將導致油氣、甚至有毒的H2S等氣體噴溢到現場，造成惡性井控事故甚至重大井控災難，危害生命安全和財產安全，故該方案在含H2S較高的地區應用風險性大，很難推廣。

　　新表精度高 讀表易

　　“石油鉆井節流管匯用雙指針套壓表”成為提高讀表精度、提升作業安全性的新選擇，是基于它的結構設計。套壓壓力表中設計有兩個指針和內外兩種刻度：一個指針為10MPa整數倍讀針，對應的內刻度是10MPa、20MPa……160MPa;另一個指針為MPa個位讀針，對應外刻度的壓力值是1MPa、 2MPa……9MPa，其小格讀取的是0.1MPa、0.2MPa……0.9MPa。這樣兩個指針一個讀取十位壓力數值，一個讀取個位壓力數值和小數壓力數值，二者合并即是精度較高的“十位+個位+小數”壓力值。

　　例如，10MPa整數倍讀針位于內刻度20MPa和30MPa之間，讀取數為20MPa;MPa個位讀針位于外刻度5和6之間的第8小格附近，此時，讀取的實際壓力值是20+5+0.8，即25.8MPa。

　　這樣設計的“石油鉆井節流管匯用雙指針套壓表”是一個彈簧波紋管、兩個齒輪+指針的結構，其MPa個位讀針不是靠彈簧波紋管來驅動，而是由10MPa整數倍齒輪來傳動。其傳動比是4:1或10:1或16:1，也就是說10MPa整數倍指針指示在10MPa，MPa個位數讀針就要轉動一周， 40MPa、100MPa、160MPa壓力級別達到滿量程時，對應的MPa個位讀針就要轉動4周或10周或16周。

　　為了便于區分兩個指針和掌握其對應的刻度，使現場操作者能夠很快理解和掌握其讀取方法，準確讀取壓力數值，對設計產品做了如下特殊標示和制造要求：10MPa整數倍讀針要求為黃色粗短針，其對應的內刻度為較粗黑底白字。刻度數值標示為：10MPa、20MPa……160MPa;MPa個位讀針為紅色細長指針，其對應一周的外刻度壓力值是1MPa、2MPa……9MPa，其小格讀取的是0.1MPa、0.2MPa……0.9MPa;10MPa整數倍內刻度盤標注“黃針”字樣;MPa個位外刻度盤標注“紅針”字樣;表盤標注“石油鉆井套管壓力表”字樣;壓力表實際誤差的大小，不僅與精度有關，而且還與壓力表的量程大小有關。為了避免由于量程較16MPa壓力表大，而使讀取壓力誤差較16MPa壓力表大，設計的壓力表不采用常規的1.6精度等級，而采用精密壓力表的0.4精度等級。

　　性能穩定 利于推廣

　　生產完成后，研究人員對樣表進行了50次不同壓力值比對，其誤差均小于常規的16MPa壓力表誤差，達到預期設計要求和目的。經具備相應資質的第三方壓力表檢定單位：中原油田分公司技術監測中心壓力表檢定室進行了精度和抗震動檢定，均達到指標要求。

　　壓力表出廠后，先后在川東北元壩272井、元壩252井和新疆TP127井、玉北1-2X井的欠平衡和控壓鉆井中進行了現場應用，壓力顯示均較常規 16MPa壓力表顯示精確。TP127井最大套壓曾達到23MPa，略去了裝雙壓力表關閉截止閥的人工手動操作步驟，較好的規避了壓力表爆裂帶來的井控風險。

　　在川東北元壩272井欠平衡鉆進過程中，井口控制回壓0.5MPa，壓力表顯示準確，安全可靠(見圖2，表后為帶考克的小量程壓力表，校驗用)。

　　綜上所述，“石油鉆井節流管匯用雙指針套壓表”在壓力采集精度要求高、控制精細且長時間承壓的欠平衡、控壓鉆井領域得到了成功推廣和應用，其在常規鉆井中使用將更加安全可靠，推廣應用后能夠規避安裝大小量程兩塊壓力表所帶來的井控風險;在節流管匯上安裝雙指針套壓表，能節省一只三通和兩只考克的費用，具有較好地經濟性;由于使用經濟、安全，節流管匯用雙指針套壓表在石油鉆井行業有較好的推廣應用價值。