EILog三参数测井仪器电路原理及故障原因分析.docx

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1、EILog 三参数测井仪器电路原理及故障缘由分析赵武 梁双锋 李瑜锋 乌彦辉西安方元能源工程有限责任公司摘要: EILog 三参数测井仪主要测量缆头张力、泥浆电阻率和井眼温度,它和数传短节同时下井测量,其电源由数传短节供给,信号的采集、传输在数传短节中完成。文章结合仪器的电路原理和仪器机械构造分析其故障缘由,提出了有效的解决方法。关键词: 裸眼井,三参数测井仪,电流大,泥浆电阻率环0 引言随着测井 EIlog-05 成套装备的推广应用,三参数仪器也被国内大多数测井单位所熟知,由于越来越多的式仪器投入应用,诸如阵列感应,声波成像测井等等, 它们的曲线解释需要裸眼井内实时的泥浆电阻率、温度参数来获

2、得更精准的地层资料。三参 数仪器虽然供给的是关心曲线,但由于它位于数传短节上端,配接在全部仪器之前,每一次采集数据都离不开它,由于它的故障导致其它仪器问题,诸如 TCC 无通讯,推靠无法翻开, 声波齐头,感应无值等一系列问题,使一次下井成功率降低;削减了三参数仪器的故障率, 也就提高了一次测井成功率,降低了测井作业风险。1 仪器电路原理在这里,我们将分别对泥浆电阻率测量,张力测量,温度测量的电路工作原理分别做一介绍:1.1 泥浆电阻率测量泥浆测量有两局部:泥浆电极系和泥浆测量电路1.1.1 泥浆电极系有六个电极环:放射电极A 和 B,接收电极M 和 N,剩下两个为备用电极。如以以下图:1.1.

3、2 泥浆测量电路由两局部电路构成:放射电路和测量电路。A. 放射电路,电路图如下:从电源变压器次级取来的 50 赫兹正弦信号,经比较器变为方波信号,经分频器分频获得 12.5 赫兹作为整个仪器的信号源,经延时驱动电路驱动,U4 隔离,把握Q1,Q2 产生所需的波形,通过电极系输出至泥浆。B. 测量电路:电路如以以下图:由电极 NJ1、NJ2 采来的泥浆信号,经放大器放大后,送入相敏检波器进展检波,变为直流信号,通过低通滤波器滤波,输出送到 CTGC 短节进展采集传输。1.2 张力、温度测量这两个测量的参数都比较简洁,通过探头传感器采集到参数,然后传输到测量板进展数据处理,输出送到 CTGC 短

4、节进展采集传输。工作原理如以以下图:张力探头如下:温度探头如下:2 仪器常见故障及分析故障一现象:三参数仪器在使用过程中常发故障是供电电流大。由于 EIlog 成套装备供电由 1#, 4#缆芯贯穿全部仪器,当其供电电流特别时会影响正常作业。缘由分析:电流偏大一般是由于供电线路短路或电源器件损坏导致,经过对中油测井长庆事业部陇东工程部三参数仪器故障统计分析,由高压密封插头处 1#、4#之间铁质沉淀导致短路占了 90以上。而且有 70仪器为出厂仪器,在供电后 1#、4#芯之间不同程度导通,致使电流偏大以致短路。解决方法:a. 提高出厂的仪器工艺质量,将三参数仪器内腔铁质杂质清理干净,避开其附着在供

5、电线上,从根源上解决问题。具体如 202#、206#仪器b. 由于产生打火现象的多为高压密封插头下接头,仪器在测井状态下,高压密封下接头在三参数仪器底部,仪器内可能有的杂质会逐步沉淀到下接头上,在 1#4#芯供电的作用下会作用以致渐渐导通,在处理中,我们先将下接头清理干净,然后将 3105 硅胶涂抹其上, 将外漏的接线柱封死,使可能有的杂质不能接触从而解决打火现象。具体如 018#、011#仪器。c. 改进高压密封插头工艺,传统的高压密封插头接线柱直接固结在底座上,没有绝缘过渡,改进后的高压密封插头接线柱和底座再封装上聚四氟材料,仪器在测井状态下即使有杂质沉淀,也不能造成短路。如 079#仪器

6、。故障二现象:绝缘低下。虽然三参数仪器自身对绝缘要求低,但是该仪器处在全部作业工程的第一段,其它仪器要通过他来传递信号。由于它的问题,致使如声波,感应等等仪器不能稳定工作,从而影响作业质量。缘由分析:三参数仪器由于其独特的机械构造,打算了仪器的密封性比其它仪器要差些。通过对仪器构造分析,外界杂质进入仪器内部有两个地方:张力平衡管洞密封处和泥浆电阻率测量环处。a. 张力平衡管洞密封处。随着井深的不断变化平衡管上下活动,由于其活动的频繁, 使沾在平衡管上的杂质渐渐通过上下活动带入到仪器内部,长期结果导致绝缘低下。b. 泥浆电阻率测量环处。这里的构造比较精细,每两个电极环处由很薄的密封圈密封 ,而整

7、个电极环由四根螺杆撺起来,电极环的制作工艺不过关会导致及微小的杂质进入仪器 内部,使仪器绝缘低下。解决方法:在现有的制作工艺下,还不能从构造上根本解决问题,要通过下述方法尽量削减故障的发生。a. 张力平衡管是一个很简洁进入外界杂质的通道,寻常的保养中要确保此处清洁,不用时涂抹硅油以保持润滑状态。在分析平衡管构造后,我们觉察平衡管内径也有两道密封圈, 在平衡管的不断运动中,该处密封圈也很简洁磨损,使密封圈性能下降,建议该处也运用类似井径胶囊的构造,使外界杂质不能进入仪器。b. 将电阻率环拆解,将六个电极环的每个密封面涂抹足够的进口硅脂,然后紧固封装。具体如 012#仪器。c. 以上两种方法实施起

8、来都比较困难,在现场条件下,每隔三口井给仪器补充一局部硅油,准时将杂质清理出仪器,这种方法可准时快速的防止及解决问题,但缺点是硅油的需求量比较大,本钱较高。故障三现象:仪器无信号输出,三参数仪器虽然电路比较简洁,电路处理程序也较少,但在测井中常消灭某一参数无信号,影响整体作业。缘由分析:通过仪器故障统计分析,觉察导致某一参数无信号的状况都是由 INA101 这个片子坏引起的,而无信号现象也多数为泥浆电阻率无信号,现就以泥浆测量板为例说明, 电路如以以下图:由 U1 和 R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7 等相关电阻构成高输入阻抗的放大器Av=28 倍。泥浆信号经 NJ1,NJ2 进入测量

9、板,通过相关电阻和 INA101 放大输出,与温度张力测量板比照觉察 R8 电阻为 1.5K,而另两个为 510 欧姆,泥浆信号与其它两路信号比,波动较大。另一种状况为仪器排线松动,或者插针,插座之间接触不良,贴片电阻电容虚焊引起。解决方法:a. 通过更换 R8 电阻,将其变为 510 欧姆,此类烧掉 INA101 片子的状况再没有消灭过。具体如 083#仪器b. 针对接触性问题,调整好插针。插座之间的距离,保证装上线路外壳后,插针,插座之间接触牢靠,再将贴片电阻电容焊接口点对点焊接处理,确保焊接牢靠。通过此种处理, 无信号问题根本再未发生。3 完毕语由于EIlog 成套装备在国内才开头使用,三参数仪器获得的根底数据为解释阵列感应, 声波成像供给关心资料,可得到更详尽的地层资料。但三参数仪器的特别构造及国产工艺问 题打算其故障率较高,通过以上解决方案,大大降低了仪器的故障率,给正常测井供给了保证。参考文献1. 生产测井导论M.北京石油工业出版社, 2023 郭海敏。2. 三参数仪器操作修理手册3. 石油仪器杂志

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