引起MIT阵列感应曲线跳变的原因分析及解决办法

2010-01-05秦光友梁长宽金家洪王爱英朱爱民王铁路

石油管材与仪器 2010年1期

关键词：管脚解决办法测井

秦光友梁长宽金家洪王爱英王恒朱爱民王铁路

(中国石油测井有限公司华北事业部河北廊坊)

引起MIT阵列感应曲线跳变的原因分析及解决办法

秦光友梁长宽金家洪王爱英王恒朱爱民王铁路

(中国石油测井有限公司华北事业部河北廊坊)

随着测井技术的不断发展,成像测井技术在各油田得到了广泛应用。中国石油有限测井公司自主研发生产的MIT阵列感应测井仪器在华北油田已投产应用,文章针对MIT在最初应用过程中出现的问题,进行问题解剖和分析,提出解决办法,以提高MIT测井时效和测井资料质量的优等率。

阵列感应;曲线跳变;发射电流;二级刻度信号

0 引言

2008年4月,EILog成套装备MIT阵列感应测井仪器在华北事业部投产以来,在冀中和二连地区共测井20余口,资料优质率90%以上。由于该仪器测得14条原始曲线,通过LEAD软件能够合成5条不同探测深度和3种不同地层分辨率的电阻率曲线[1]。与传统感应测井相比,它获得的测井信息多,具有径向探测范围大、纵向探测分辨率高等优点,为精细和准确解释砂泥岩储油层提供可靠依据[2]。通过一年的应用,阵列感应在井下仪器遇到了一些问题。该问题主要反映在插针及厚膜集成电路块管脚接触不良、电子器件温度性能下降和抗干扰能力变差等,使得仪器所测得的原始曲线和QC1出现跳变。

本文针对廊坊项目部2008年初接收的09号和10号MIT阵列感应测井仪器,在投产应用过程中出现的比较典型的问题,分析了产生问题的原因,并提出了解决问题的有效办法。

1 供电电流变小无发射电流原始曲线出现跳变

1)曲线跳变现象

仪器刚开始加电时,供电电流变小,线圈系无发射电流产生,使得14条原始曲线全部出现曲线跳变,如图1所示。

2)原因分析

图1 14条原始曲线全部曲线跳变

如果所有原始曲线都出现曲线跳变,并伴随供电电流变小或不稳定,通常都是发射线圈无发射电流或发射电流不稳定,由此造成无二级刻度信号产生,同时,接收线圈接收不到地层的感应信号,主DSP无法传输正常数据,使得感应原始曲线产生跳变现象。无发射电流通常有两种情况:一是辅DSP3无三电平信号输出,二是晶振停振使DSP停止工作。

3)解决办法

当无发射电流产生,使得原始曲线跳变时,一种情况是DSP未进入稳定工作状态,造成数据丢失或“死机”现象,因此,要对仪器加电预热一小时以上,当仪器出现不发射时,要关电后再次快速供电到正常电压200 V～230 V之间。另一种情况是晶振停振后造成辅DSP无三电平输出,使得发射驱动电路无发射电流产生,此时要检查晶振管脚是否接触良好,晶振器件是否损坏,并针对具体情况做出相应处理和解决办法。

2 发射电流正常原始曲线出现跳变

1)曲线跳变现象

仪器加电一段时间后,发射电流正常,但原始曲线发生曲线跳变,如图2所示。

图2 原始曲线发生曲线跳变

2)原因分析

发射电流正常,但原始曲线出现曲线跳变,通常有以下几种情况:

(1)电源频率过高,当电源频率高于50 Hz,遥传每帧向上传输数据的周期就小于80 ms,由于阵列感应仪器是分奇偶两帧传输一组完整数据,(每帧 80 ms、完帧160 ms)每组数据都在遥传每帧向上传输数据的尾部,因此,当每帧时间小于80 ms时,就可能造成阵列感应数据的丢失,使得原始曲线产生曲线跳变。

(2)发射控制和驱动电路存在干扰,当发射电路上的干扰信号过大时,可直接影响电流波形中的基波(26.256 Hz),二次谐波(52.512 Hz)和四次谐波(105.024 Hz)的正常工作,使得发射不稳定,从而影响到二级刻度信号不正常和QC1变小,使原始曲线产生曲线跳变。

(3)主DSP电路板中的DTB接口电路抗干扰能力差,容易造成上传数据丢失。

3)解决办法[3]

(1)当电源频率超过51 Hz时,要调整发电机的转数,使得发电机输出的电源频率在50±0.5 Hz左右,确保阵列感应每帧数据的完整传输。

(2)当发射电路干扰过大时,一般是由发射变压器性能不好,漏磁较大造成的,因此,要对发射变压器进行有效的磁屏蔽或更换发射变压器。

(3)当主DSP电路板中的DTB接口电路抗干扰能力差时,通常是三总线电平比较电路中的HA-4900四运放集成电路块抗干扰能力差、器件噪声大造成上传UDATA/GO信号不能正常传输,因此,需用抗干扰能力更强、性能更好的器件替换原来的HA-4900四运放集成电路块。

3 发射电流正常部分原始曲线出现跳变

1)曲线跳变现象

仪器加电一段时间后,发射电流正常,部分原始曲线出现曲线跳变的现象,如图3所示。

图3 部分原始曲线出现跳变

2)原因分析及解决办法

部分原始曲线出现曲线跳变,其余原始曲线正常,一般都是某信号通道对应的前置放大器、二级刻度测量电路、带通滤波器、PGA+A/D电路等,其中相关电路中的器件损坏或性能变差,集成电路管脚氧化或松动造成接触不良,都将使接收信号和二级刻度信号不能正常工作。当管脚接触不良时,应对管脚进行去氧化处理再重新插入管座中。在电路中,器件出现问题时,通常都是PGA202或PGA203程控增益放大器这种电子器件性能变差或损坏而引起仪器出现故障现象,因此,应首先检查该集成电路器件是否损坏或性能变差。当该器件性能变差或损坏时,要及时进行更换。