资料介绍
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF 2377—2026
钻井液密度计校准规范
Calibration Specification for Drilling Fluid Density Metes
2026‑01‑24 发布 2026‑07‑24 实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布
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钻井液密度计校准规范Calibration Specification for Drilling
Fluid Density Metes
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归 口 单 位： 全国石油专用计量测试技术委员会
主要起草单位： 中石化胜利石油工程公司
中国石化股份有限公司西北油田分公司工程技术管理部
中石化胜利石油工程公司渤海钻井总公司
参加起草单位： 山东胜工检测技术有限公司
中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司安全环保质量管理部
本规范委托全国石油专用计量测试技术委员会负责解释
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本规范主要起草人：
何立成(中石化胜利石油工程公司)
刘湘华(中国石油化工股份有限公司西北油田分公司工程技术管理部)
刘业文(中石化胜利石油工程公司渤海钻井总公司)参加起草人：
鲁金峰(山东胜工检测技术有限公司)
宋东旭(山东胜工检测技术有限公司)
王俊涛(山东胜工检测技术有限公司)
李 剑(中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司安全环保质量管理部)
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目 录
引言 ( Ⅱ )
1 范围 ( 1 )
2 引用文件 ( 1 )
3 术语和计量单位 ( 1 )
3.1 术语 ( 1 )
3.2 计量单位 ( 1 )
4 概述 ( 1 )
4.1 原理 ( 1 )
4.2 结构 ( 1 )
5 计量特性 ( 2 )
5.1 钻井液杯容量 ( 2 )
5.2 灵敏限 ( 2 )
5.3 示值误差 ( 2 )
6 校准条件 ( 3 )
6.1 环境条件 ( 3 )
6.2 校准设备 ( 3 )
7 校准项目和校准方法 ( 3 )
7.1 校准项目 ( 3 )
7.2 校准方法 ( 3 )
8 校准结果表达 ( 5 )
9 复校时间间隔 ( 5 )
附录 A 纯水在标准大气压下的密度值 ( 6 )
附录 B 钻井液密度计示值误差测量不确定度评定示例 ( 7 )
附录 C 钻井液密度计校准原始记录参考格式 ( 12)
附录 D 钻井液密度计校准证书内页格式 ( 13)
Ⅰ
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引 言
JJF 1071—2010 《国家计量校准规范编写规则》、 JJF 1001—2011 《通用计量术语及定义》、 JJF 1059. 1—2012 《测量不确定度评定与表示》 共同构成本规范制定的基础性系列文件 。
本规范为首次发布 。
Ⅱ
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钻井液密度计校准规范
1 范围
本 规 范 适 用 于 测 量 范 围 为 0. 1 g/cm³~1 . 50 g/cm³ 、 0. 96 g/cm³~2 . 00 g/cm³、 0. 76 g/cm³~2 . 40 g/cm³ 、0. 96 g/cm³~3 . 00 g/cm³ 、 1. 30 g/cm³~3 . 00 g/cm³钻 井 液 密度计的校准 。
2 引用文件
本规范引用了下列文件：
JJF 1001—2011 通用计量术语及定义
GB/T 1146—2009 水准泡
JJG(石油) 15—1994 钻井液密度计检定规程
SY/T 5377—2013 钻井液参数测试仪器技术条件
凡是注日期的引用文件 ， 仅注日期的版本适用于本规范 ; 凡是不注日期的引用文件 ，其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本规范 。
3 术语和计量单位
3. 1 术语
JJF 1001—2011 、GB/T 1146—2009 、JJG (石 油) 15—1994 、SY/T 5377—2013界定的术语和定义适用于本规范 。
3. 2 计量单位
3. 2. 1 体积单位： 毫升 ，符号为 mL 。
3. 2. 2 质量单位： 克 ，符号为 g。
4 概述
4. 1 原理
钻井液密度计基于平衡原理 ， 杠杆左端为钻井液杯 ， 右端为平衡柱 、 游码 ，游码沿杠杆移动保持平衡 ， 最后通过计算得出密度计钻井液杯容量误差和示值误差 。
4. 2 结构
钻井液密度计结构见图 1。
1
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1 2 3 4 5 6 7 8 9
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图 1 钻井液密度计结构(示意图)
1—杯盖 ; 2—钻井液杯 ; 3—水准泡 ;4—刀口 ; 5—刀承;
6—支撑臂 ; 7—游码 ;8—杠杆 ; 9—平衡柱 ; 10—底座
5 计量特性
5. 1 钻井液杯容量
钻井液杯容量为 140 mL±1 mL ，适用于本规范 5 种规格的钻井液密度计 。
5. 2 灵敏限
钻井液密度计的灵敏限应符合表 1 的规定 。
表 1 灵敏限
测量范围/(g/cm³)
灵敏限/g
0.10~1 .50
≤0 .6
0.96~2 .00
≤0 .7
0.76~2 .40
≤1 .0
0.96~3 .00
≤1 .4
1.30~3 .00
≤1 .2
5. 3 示值误差
钻井液密度计的示值误差应符合表 2 的规定 。
表 2 示值误差
测量范围/(g/cm³)
最大允许误差/(g/cm³)
0.10~1 .50
0.96~2 .00
0.70~2 .40
0.96~3 .00
1.30~3 .00
校准点/(g/cm³)
0.10
——
——
——
——
±0 .01
0.50
——
0.70
——
——
1.00a
1.00a
1.00a
1.00a
——
1.30
1.30
1.50
1.50
1.30a
1.50a
1.50
2.00
2.00
1.50
——
1.75
2.40a
2.40
1.75
——
2.00a
——
3.00a
2.40
——
——
——
——
3.00a
a 这个值为参照点或上限值 。
2
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6 校准条件
6. 1 环境条件
环境温度： 20 ℃±5 ℃ ;
环境相对湿度： ≤75% 。
6. 2 校准设备
校准设备的配置见表 3。
表 3 校准设备的配置
项目
名称
技术要求
不确定度/最大允许误差
标准器
电子天平
最大量程： 500 g
0.001 g
砝码
M1级
克组 、毫克组 4 等
配套设备
温度计
量程： 0 ℃~50 ℃
±0 .2 ℃
烧杯
标称容量： 200 mL
——
校准介质
纯水
≥500 mL
7 校准项目和校准方法
7. 1 校准项目
校准项目见表 4。
表 4 钻井液密度计校准项目表
序号
项目
新制造首次使用
使用中
修理后
1
外观
+
+
+
2
水准泡
+
-
-
3
钻井液杯容量
+
+
+
4
灵敏限
+
-
-
5
示值误差
+
+
+
注：“+ ”表示应校准，“ - ”表示可不校准。
7. 2 校准方法
7. 2. 1 外观
7. 2. 1. 1 钻 井 液 密 度 计 应 标 明 名 称 及 型 号 、分 度 值 、制 造 厂 名 、制 造 编 号 、制 造年月 。
7. 2. 1. 2 钻井液杯 、杯盖 、杠杆和底座应有统一的出厂编号配套使用 。
7. 2. 1. 3 钻井液密度计表面应光洁 ，不得有剥落 、碰伤及划痕 。
7. 2. 1. 4 杠杆上的刻度应清晰 ，刻线垂直于杠杆， 间隔应均匀 ，分度值为 0. 01 g/cm3。
7. 2. 1. 5 紧固件不得有松动 、损伤 。
7. 2. 1. 6 刀口和刀承应光洁 ， 不得有毛刺 、裂纹和显见的砂眼 。刀口和刀承接触后 ，杠杆摆动灵活 。
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7. 2. 1. 7 游码在杠杆上移动应平稳 、灵活 。
7. 2. 1. 8 杯盖与杯口配合应适中 、盖孔畅通 。
7. 2. 1. 9 底座的底面应平整 。
7. 2. 2 水准泡
普 通 式 管 状 水 准 泡 应 符 合 GB/T 1146 的 规 定 ， 与 钻 井 液 密 度 计 杠 杆 安 装 时 保 持水平 。
7. 2. 3 钻井液杯容量
7. 2. 3. 1 将钻井液杯及杯盖洗净晾干 ， 向杯内缓慢注满蒸馏水 ， 除去气泡 ， 轻轻旋转 ， 盖严杯盖 ， 擦干杯及杯盖外表面 ， 取下杯盖 ， 将杯盖底面的蒸馏水刮入杯内 ， 将杯 内 蒸 馏 水 倒 入 烧 杯 内 ， 用 天 平 称 量 蒸 馏 水 质 量 ， 再 加 上 杯 及 杯 盖 内 表 面 的 残 留 量(一般胶木制杯取0. 21 g， 金属制杯取 0. 32 g)， 得出杯容纳蒸馏水的质量 ; 再用温度计测水温 ，查水密度值表(参见附录 A)， 按式(1) 计算钻井液杯容量 。
式中：
V ——钻井液杯容量 ，mL;
m z ——钻井液杯内蒸馏水的质量， g;
mb——钻井液杯和杯盖内的残留量， g;
ρ ——钻井液杯内蒸馏水的密度值， g/cm3 。
7. 2. 3. 2 计算得出的杯容量 ，应符合 5. 3 的要求 。
7. 2. 4 灵敏限
将钻井液密度计清洗晾干， 在杯中放入 M1 级砝码， 移动游码至上限值附近 ，使杠杆平衡(气泡位于中线); 在杯盖的中心加放能打破杠杆平衡即肉眼观察气泡移动的砝码质量 ，该质量值为钻井液密度计的灵敏限 ，应符合表 1 的规定 。
7. 2. 5 示值误差
7. 2. 5. 1 校准点的确定
首次校准和修理后的钻井液密度计 ，按表 2 规定的 5 个点校准 ; 除首次校准外， 正在使用中的钻井液密度计 ，按表 2 规定带星号的两点校准 。
7. 2. 5. 2 “ 1. 00 g/cm3 ” 的校准
“ 1. 00 g/cm3 ” 的校准步骤如下：
a) 将钻井液密度计各部位洗净 、擦干 。 向杯内缓慢注满蒸馏水， 除去气泡， 轻轻旋转 ， 盖严杯盖 ， 擦干杯及杯盖外表面 。将刀口轻轻放置在刀承上 ， 移动游码 ， 对准“ 1. 00 g/cm3 ”，若不平衡， 可增减平衡柱内的铅粒 ，使杠杆平衡(气泡位于中线)。
b) 将杯内蒸馏水倒入烧杯内 ，用天平称量蒸馏水质量 ，再加上杯及杯盖内表面的残留量(一般胶木制杯取0. 21 g， 金属制杯取 0. 32 g)， 得出杯容纳蒸馏水的总质量 ，用 M 表示 。
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7. 2. 5. 3 其他点校准
其他点校准的步骤如下：
a) 将钻井液杯洗净 、擦干 。在杯内放入 “M' ×n”(M'—— 钻井液杯容纳蒸馏水质量 ; n—— 钻井液密度计校准点的数值) 相应质量的 M1 级砝码 ， 盖上杯盖 。将刀口轻轻放置在刀承上 ， 在杯盖中心放上差值砝码(“M' × n ”减去相应的 M1 级砝码的差值)， 移动游码 ，使杠杆平衡(气泡位于中线)， 记录测得值 。
b) 以同样方法 ， 重新放置 M1 级砝码和差值砝码 ， 进行第二次和第三次校准 ， 计算三次测得值的平均值与对应点的差值 。
8 校准结果表达
校准结果应在校准证书上反应 。校准证书应至少包括以下信息：
a) 标题：“校准证书”;
b) 实验室名称和地址;
c) 进行校准的地点;
d) 证书的唯一性标识， 每页及总页数的标识;
e) 客户的名称和地址;
f) 被校对象的描述和明确标识;
g )进行校准的日期， 如果与校准结果的有效性和应用有关时 ，应说明被校对象的接收日期;
h) 如果与校准结果的有效性或应用有关时 ，应对被校样品的抽样程序进行说明;
i) 校准所依据的技术规范的标识 ，包括名称及代号;
j) 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;
k) 校准环境的描述;
l) 校准结果及测量不确定度的说明;
m )对校准规范的偏离的说明;
n) 校准证书或校准报告签发人的签名 、职务或等效标识;
o) 校准结果仅对被校对象有效的声明;
p )未经实验室书面批准 ，不得部分复制证书的声明 。
9 复校时间间隔
建议复校时间间隔为 6 个月 。 由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况 、使用者 、仪器本身质量等诸多因素所决定 ， 因此 ， 送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔 。
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附录 A
纯水在标准大气压下的密度值
温度/℃
密度值/(g/cm3)
温度/℃
密度值/(g/cm3)
4
0.999 97
25
0.997 04
5
0.999 96
26
0.996 78
6
0.999 94
27
0.996 51
7
0.999 90
28
0.996 23
8
0.999 85
29
0.995 94
9
0.999 78
30
0.995 65
10
0.999 70
31
0.995 34
11
0.999 60
32
0.995 02
12
0.999 50
33
0.994 70
13
0.999 38
34
0.994 37
14
0.999 24
35
0.994 03
15
0.999 10
36
0.993 68
16
0.998 94
37
0.993 33
17
0.998 77
38
0.992 96
18
0.998 59
39
0.992 59
19
0.998 40
40
0.992 21
20
0.998 20
41
0.991 83
21
0.997 99
42
0.991 43
22
0.997 77
43
0.991 03
23
0.997 54
44
0.990 63
24
0.997 30
45
0.990 21
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附录 B
钻井液密度计示值误差测量不确定度评定示例
B . 1 概述
B . 1. 1 测量依据
JJF 1059. 1—2012。
B . 1. 2 测量目的
运用不确定度理论 ， 对计量性能要求 、指标参数 、测量方法 、环境和设备条件分析评估， 目的是证明报审稿测量方法的正确科学合理 。
B . 1. 3 测量对象
被测量对象为密度计 ，测量范围为 0 . 96 g/cm3~3 . 00 g/cm3 。
B . 1. 4 测量方法
a) 向杯内缓慢注满蒸馏水， 除去气泡， 轻轻旋转， 盖严杯盖 ，擦干杯及杯盖外表面 ， 取下杯盖 ， 将杯盖底面的蒸馏水刮入杯内 ， 将杯内蒸馏水倒入烧杯内 ， 用天平称量蒸馏水质量 ， 再加上杯及杯盖内表面的残留量 ， 得出杯容纳蒸馏水的质量 ， 再用温度计测水温 ，查询水的密度值按公式计算出钻井液杯的容量 。
b) 首先对 1 . 00 g/cm3 进行校准 ，将密度计各部位清洗擦干， 向杯内缓慢注满蒸馏水， 除去气泡 ，轻轻旋转， 盖严杯盖 ，擦干杯及杯盖外表面 ，将刀口轻轻放在刀承上，移动游码 ， 对准 “ 1. 00 g/cm3 ”，若不平衡 ， 可增减平衡柱内的铅粒 ， 使杠杆平衡(气泡位于中线)。 将杯内蒸馏水倒入烧杯内 ，用天平称量蒸馏水质量 ，再加上杯及杯盖内表面的残留量 ，得出杯容纳的总质量 。
c) 再对其他点进行校准 ，将钻井液杯擦干净， 在杯内放入与相应质量的校准专用替代砝码， 盖上杯盖 ，将刀口轻轻放在刀承上， 在杯盖中心放上差值砝码 ，移动游码，使杠杆平衡(气泡位于中线)， 记录测得值 。 以同样方法重新放置校准专用替代砝码和差值砝码 ， 进行第二次和第三次校准 ， 三次测得值的平均值与对应点的差值应符合密度计示值误差的规定 。
B . 1. 5 校准中用使用的主要设备及配套设备如表 B . 1 所示 。
表 B. 1 校准中使用的主要设备及配套设备
项目
名称
技术要求
不确定度/最大允许误差/g
主要设备
电子天平
最大量程 500 g ，最小秤量 0.02 g
0.001
配套设备
砝码
M1
0.025
B . 1. 6 测量条件
a) 环境温度： 20 ℃±5 ℃ ;
b) 相对湿度： ≤75% ;
c) 校准介质： 纯水 。
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B . 2 测量模型及不确定度来源分析
B . 2. 1 测量模型
测量模型以示值误差的形式给出：
ΔP = Mm - Ms
式中：
ΔP——示值误差， g/cm3;
Mm ——校准点上的被校示值， g/cm3;
Ms ——校准点上的标准值， g/cm3 。
B . 2. 2 不确定度来源
密度计校准结果不确定度来源主要包括：
a) 被校密度计表示值多次重复测量的标准不确定度 u1;
b) 电子天平溯源引入的标准不确定度 u2;
c) 砝码溯源引入的标准不确定度 u3 。
B . 3 标准不确定度评定
选 择 0. 96 g/cm3~3 . 00 g/cm3 密 度 计 为 校 准 对 象 ， 选 取 1. 00 g/cm3 、 1. 30 g/cm3、 1. 50 g/cm3 、1. 75 g/cm3 、2. 0 g/cm3 、2. 40 g/cm3 、3. 00 g/cm3 的 7 个测量点的校准结果进行测量不确定度评定 。
B . 3. 1 被校密度计表示值多次重复测量的标准不确定度 u1
钻井液密度计表示值的多次重复测量的标准不确定度 u1 为 A 类不确定度 。根据对被 校 密 度 计 在 杯 容 量 139 mL 处 各 点 示 值 重 复 性 进 行 测 量 ， 得 到 原 始 校 准 数 据 如 下表 B . 2 。
表 B. 2 密度计示值重复测量原始数据
序号(1 .00)
1
2
3
4
5
6
示值(g/cm3)
1.000
1.002
1.000
1.004
1.002
1.002
序号(1 .30)
1
2
3
4
5
6
示值(g/cm3)
1.302
1.304
1.302
1.304
1.300
1.302
序号(1 .50)
1
2
3
4
5
6
示值(g/cm3)
1.502
1.502
1.504
1.504
1.502
1.502
序号(1 .75)
1
2
3
4
5
6
示值(g/cm3)
1.750
1.750
1.760
1.760
1.750
1.752
序号(2 .00)
1
2
3
4
5
6
示值(g/cm3)
2.004
2.004
2.000
2.000
2.002
2.002
序号(2 .40)
1
2
3
4
5
6
示值(g/cm3)
2.402
2.410
2.410
2.404
2.404
2.404
序号(3 .00)
1
2
3
4
5
6
示值(g/cm3)
3.004
3.004
3.000
3.002
3.002
3.002
8
JJF 2377—2026
各点测量值的算术平均值为：
1.00 g/cmPi = 1.002 g/cm3
1.30 g/cmPi = 1.302 g/cm3
1.50 g/cmPi = 1.503 g/cm3
1.75 g/cmPi = 1.754 g/cm3
2.00 g/cmPi = 2.002 g/cm3
2.40 g/cmPi = 2.404 g/cm3
3.00 g/cm3 : Pi = 3.002 g/cm3由贝塞尔公式 ，得出单次实验标准偏差：
9
JJF 2377—2026
由示值重复测量的标准不确定度为正态分布 ，分量 u1 如下所示：
B . 3. 2 电子天平溯源引入的标准不确定度 u2
电子天平溯源引入的标准不确定度 u2 为 B 类不确定度 。根据电子天平校准证书最大允许误差为±0 . 001 g， 最大量程为 500 g， 密度计样品杯容积为 140 mL， 由天平称量 引 入 的 密 度 变 化 半 宽 为 ： 0. 001 g/139 cm3 ≈ 0. 000 007 2 g/cm3 。 可 视 为 均 匀 分 布 ，取 k= 、 ，所以电子天平的标准不确定度为：
B . 3. 3 砝码溯源引入的标准不确定度 u3
砝码溯源引入的标准不确定度 u3 为 B 类不确定度 。根据砝码校准证书最大允许误差为±0 . 025 g ，最大量程为 500 g 。 由砝码引入的密度变化半宽为： 0. 025 g/139 cm3 ≈ 0. 000 18 g/cm3 。可视为均匀分布 ，k= 、 ，所以砝码的标准不确定度为：
B . 4 合成标准不确定度及扩展不确定度
B . 4. 1 合成标准不确定度
上述标准不确定度分量是互不相关的 ，合成标准不确定度为：
1.30 g/cm3：U2 = 、 =0.000 10 g/cm3
1.50 g/cm3：U3 = 、 =0.001 0 g/cm3
1.75 g/cm3：U4 = 、 =0.002 9 g/cm3
10
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B . 5 不确定度结果
该仪器最大相对扩展不确定度为 U4 = 0. 002 9 g/cm3 ，k= 2。
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附录 C
钻井液密度计校准原始记录参考格式
样品编号： 记录编号：
计量器具信息
计量器具名称
校准编号
委托单位
型号/规格
制造厂家
出厂编号
准确度等级
校准使用的计量标准装置
名称
测量范围
不确定度/准确度
等级/最大允许
误差
证书标准证书编号
有效期至
校准使用的标准器及配套设备
名称
测量范围
不确定度/准确度
等级/最大允许
误差
证书编号
有效期至
校准记录
温度要求 20 ℃±5℃
℃
相对湿度要求≤75%
%
校准日期
年 月 日
校准地点
钻井液杯容量/mL
测量范围/(g/cm3)
水准泡
灵敏限
外观检查
示值误差校准
校准点
M1 级砝码质量/g
修正砝码质量/g
测得值/(g/cm3)
示值误差/ (g/cm3)
测量结果
不确定度
1
2
3
平均值
校准人
核验人
12
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附录 D
钻井液密度计校准证书内页格式
(校准机构名称)
校 准 证 书
证书编号：
委 托 方：
计量器具名称：
型 号 / 规 格：
出 厂 编 号：
制 造 单 位：
批 准 人：
核 验 人：
校 准 人：
校 准 日 期： 年 月 日
地址： 邮编：
电话： 传真：
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JJF 2377—2026
1. 校准机构授权说明
2. 校准所依据的技术文件(代号 、名称)
3. 校准环境条件及地点
温度： 地点：
相对湿度： 其他：
4. 校准使用的主要标器/主要仪器：
名称
测量范围
不确定度/准确度等级/最大允许误差
证书编号
有效期至
5. 校准溯源性说明
6. 校准结果
外观检查： 钻井液杯容量/mL：
水准泡： 灵敏限/g：
序号
校准点
技术要求
校准结果
测量结果不确定度
1
2
3
4
5
7. 复校周期
以 下 空 白
14
