LOGIQ井下仪器故障分析与解决

鲍文辉 曹 斌 宋长强 包春晖 张瑞新

(中国石油集团测井有限公司长庆事业部 陕西高陵)

LOGIQ井下仪器故障分析与解决

鲍文辉 曹 斌 宋长强 包春晖 张瑞新

(中国石油集团测井有限公司长庆事业部 陕西高陵)

文章对LOGIQ成像测井系统井下仪器BCAS DSNT-SDLT DLL-MSFL GTET SDDT出现的多例故障进行了探讨分析,并成功排除解决,希望能对同行们能起一点借鉴作用。

LOGIQ成像系统;井下仪器;BCAS DSNT-SDLT DLL-MSFL GTET SDDT

0 引 言

随着石油勘探和开发的深入发展,对测井的要求越来越高,遇到的问题也越来越复杂,测井工作经历了定性评价、半定量评价和定量评价阶段,现在已进入综合评价阶段。长庆测井解释面临主要问题是裂缝储层判别及孔、渗、饱等参数计算,低阻油气层识别,水淹层测井解释及剩余油评价。陕甘宁盆地中部气田属于低孔隙储层,传统的测井技术评价这类储层十分困难。LOGIQ成像测井技术的引进,在上述领域有所突破。长庆事业部LOGIQ成像系统从引进至今已经6年了,根据我们多年的维修经验,选取了BCAS、SDDT、DSNT/SDLT、DLLT-I、GTET典型故障加以探讨分析。

1 地面设备介绍

LOGIQSM测井系统是从美国哈里伯顿公司引进的具有世界先进水平的测井设备,是基于WINDOWS操作界面之下,可实现网络化实时数据采集、处理、绘图的综合测井系统,具备远程联网能力,兼容性强,支持INSITE组合测井,支持DITS组合测井,具备MRIL和RDT测井的地面升级能力,同时支持套管井测井服务,如RMT储层监测仪、VDL、生产井、射孔、工程测井作业服务等。

LOGIQ系统设计支持三大类型信号的井下设备:

INSITE(THE INTEGRATED SYSTEM FOR INFORMATION TECHNOLOGY AND ENGINEERING)井下仪,采用快速连接的非对称数字用户线(ADSL-ASYMETRICAL DIGITAL SUBSCRIBER LINE)遥传方式。配备的井下仪器有GTET DSNT-SDLT BCAS DLLMSFL CSNG HRAI ACRT WSTT ICT IDT。

DITS(DIGITAL INTERFACE TELEMETRY SYSTEM)井下仪,采用曼彻斯特编码遥传方式。

配备的井下仪器有D4TG BHPT FIAC SDDT WSTT XRMI CAST-V MRIL-P。

2 故障现象与分析解决

2.1 BCAS阵列声波仪

故障现象1:5道接收信号中第4道接收信号在测井过程中偶尔丢失。

故障分析:根据BCAS阵列声波仪器电路框图分析,5个接收器接收到的5道信号首先进入前放滤波板进行差分放大,然后送到INC板进行数据编码传送,考虑到5道接收信号中只有第4道接收信号不正常,首先排除INC板的问题,问题应该在前放滤波板。

解决办法:更换前放滤波板后仪器工作正常。

故障现象2:BCAS阵列声波测井时无法建立通讯,其下端仪器也无法建立通讯。

故障分析:此故障的发生可以初步判定是同轴电缆终端电阻没接通导致。回基地检查发现BCAS仪器下端12+1尼纶插头被顶入内陷,无法和下端仪器相连,该现象在两个LOGIQ队已出现多次,分析认为是仪器有设计结构缺陷,下尼纶插头没有设计合适的固定筒硬固定,而是仅靠尼纶插头背面一薄片卡簧阻止倒退,和仪器连接时稍微有对接误差碰撞,尼纶插头将挣脱卡簧倒退,从而内陷。我们对仪器的下部头分析研究后决定设计加一个厚为4 mm的圆形金属垫环,衬垫在12+1尼纶插头背部用来阻抗碰撞力。

解决办法:两个队自2007年8月在BCAS阵列声波仪器中加入圆形金属垫环后,此故障现象至今再无出现。

2.2 DSNT-SDLT补中密度仪

故障现象1:SDLT密度测井时谱线规律错乱。

故障分析:DSNT和SDLT共用一个INC板进行数据传输和通讯,DSNT正常,SDLT不正常排除了INC板的问题,直接找到SDLT极板探头内部,量高压轻敲击后发现高压1 200 V不稳定,因此怀疑是高压包的问题。

解决办法:更换高压包部件号为101271761后,密度谱线规律正常,SDLT仪器信号全部正常。

故障现象2:DSNT-SDLT仪器测井时,系统连续提示CAN BUS COMM ERROR,无法继续测井。

故障分析:DSNT和SDLT共用一个INC板进行数据传输和通讯,INC板在DSNT线路内部和SDLT仪器之间是通过CAN BUS总线进行通讯和数据传送。CAN BUS COMM ERROR分析可能是INC板检测不到SDLT仪器的工作状态,或由于自身原因检测不到SDLT传来的数据,两个仪器互换INC板验证分析结果,证明分析正确。

解决办法:更换INC板部件号为101298039后,连接仪器测试CAN BUS通讯良好,仪器一切正常。

故障现象3:DSNT-SDLT仪器测井时中子值乱变PE值不稳定跳变,密度谱线无规律乱变,监视窗口提示PAD TEMP与INST TEMP相差超过50℃度,密度谱线8窗口内有一窗口为“0”COUNTS,仪器断电,重新供电后正常。

故障分析:室内测试时SDLT谱线正常,高压低压稳定,敲击DSNT仪器外壳,长短两通道均有几十个COUNTS变化,但数据显示高压低压稳定,做仪器PM1正常,室内测试故障现象没出现。与小队协商继续观察几口井,后来测井中发现密度谱线直接没有了,回基地后室内仔细检查,发现该串仪器通电200 V DC时电流只有45 mA而正常仪器为75 mA,于是检查电源部分发现INNOVA 2模块无正负15 V DC输出。

解决办法:更换INNOVA 2模块部件101424239后,仪器一切正常,上述故障测井时再未出现。

故障现象4:SDLT通讯突然丢失

故障分析:对仪器做彻底的PM1检查发现同轴电缆芯不通,其余正常,拆开SDLT上部接头检查发现上部腔内同轴线芯连接处卡簧断掉了,接头脱落了。

解决办法:重新配卡簧。

2.3 DLL-MSFL双侧向微球

故障现象1:测井时深侧向为一直线,浅侧向正常。故障分析:室内连接DLLP和DLLI做仪器内刻,发现深侧向内刻值与标准值相差较大而浅侧向内刻值与标准值相差较小,并且深浅电流值都是正常的。因为内刻时与发射控制电路无关,所以故障应在V0测量板或A0电源放大电路。用示波器测量A0电源放大电路的输出,复合频率波形正常,所以故障应在V0测量板。用示波器测量U1的1、2、3脚信号正常,如图1所示,测量12、14脚发现有较大直流基值,TP1上的直流基值达到14 V。由此判断U1电源击穿。因为深侧向信号频率低幅度大,而浅侧向信号频率高幅度小,浅侧向信号叠加在深侧向信号上形成复合频率交流信号,这一复合频率信号在放大时叠加在直流基值上,因为在TP1上的直流基值达到14 V,相当一部分正半周交流信号被饱和切掉。因为深侧向信号频率低幅度大,而浅侧向信号频率高幅度小,所以深侧向信号损失很大而浅侧向信号损失较小。

图1 V0测量板中的U1

解决办法:更换UI芯片,在电容C1、C9的前端各安装正反向保护二极管。

故障现象2:DLL在标准井测井时,有双轨现象。

故障分析:在两支仪器线路和电极系交叉验证过程中,得出是电极系的原因。

解决办法:彻底打开电极系更换两个前放板上的放大器元件,双轨现象消失。

故障现象3:微球刻度时2000档值不稳定,连续做两次刻度相差太大。

故障分析:彻底检查微球的PM1数值正常,通电检查电路各元件工作点和输出正常后,和厂家联系咨询得知,这是一个软件问题。

解决办法;微球刻度时,开腿后断辅电,鼠标点开腿的OPEN状态,重新刻度数值一切正常。如果开腿后在STOP状态,就出现上述现象。

2.4 GTET遥传仪

故障现象1:GTET没通讯

故障分析:LOGIQ通讯是地面“猫”板和井下“猫”板通过电缆上的ADSL通讯数据格式进行数据上传和命令下发。井下“猫”板在GTET遥传内部。井下仪器之间是通过各自的INC板用以太网方式进行数据通讯。没通讯首先怀疑井下“猫”板。

解决办法:更换井下“猫”板。

故障现象2:GTET没伽马信号

故障分析:GTET中所有模拟信号是通过模拟接口板送到INC板数据上传,测量发现没伽马信号出来,也没高压,低压正负15 V DC没有,是INNOVA 2电源模块坏了。

解决办法:更换INNOVA 2电源模块

故障现象3:GTET伽马信号不稳定

故障分析:检查发现伽马高压不稳定。

解决办法:更换高压包部件号101295467 HIVLTGE PWRSPLY。

故障现象4:GTET没张力信号。

故障分析:GTET中所有模拟信号是通过模拟接口板送到INC板数据上传,有张力信号,但地面没数据,自然怀疑模拟接口板。

解决办法:更换ANALOG INTERFACE PCB部件号101293966 PCB ASSY ANALOG INTERFACE GTET TSTD。

2.5 SDDT连斜仪

故障现象1:供电不正常,与FIAC井径组合供不下去电,井场单接亦供不下去,电缆头电压只有40～50 V AC,正常120 V AC。

故障分析:室内连接测试发现供电50 V AC时电流已经140 mA,明显电流不正常,应该是电源部分有问题,测量检查发现PRE-REGULATOR CR17 IN3004B 82V稳压二极管烧坏。

解决办法:由于生产任务急,三个队只有两支连斜仪器,非常紧急的情况下,我们在其它仪器找到同型号的管子配件,使SDDT连斜恢复了正常。

故障现象2:连斜SDDT的加速度计和磁通门信号数据测井时变化剧烈异常。

本次调查主要采用的是调查问卷的形式，调查的时间是2010年3月至2018年10月。调查地点和时间为城阳区毛公山及山色峪樱桃山会期间8256份，有效问卷的回收率为91.4%。

故障分析:室内测试发现仪器稍微震动,加速度计和磁通门信号数据变化剧烈,仪器稳定后数据还在变,重新供一次电变化才正常,震动仪器现象同样出现。对每个线路板隔离震动实验发现是RTU板引起。

解决办法:更换RTU板,确定跳线位置准确,JUMPER3连接方式:3-12;6-9;7-8。

2.6 ACRT阵列感应

故障现象:测井曲线在平稳的一段渗透层或泥岩层异常跳动。

故障分析:室内测试检查ACRT时,发现缺少29 in(1 in=25.4 mm)接收器信号波形,如图2所示,数据窗口显示R12K29为-300;X12K29为-119,将两块前放板交换对调,发现对面6in无信号,于是确定前放板有问题,后来仔细查找发现是前放板U10电子开关坏。

解决办法:更换ACRT前放板部件号101308014。

图2 缺少29 in接收器信号波形

2.7 CSNG伽马能谱

故障现象:伽马能谱仪器两支,仪器的晶体震碎。

故障分析:在发生两支CSNG伽马能谱仪器晶体震碎的故障现象后,我们分析发现仪器的保温桶底部和仪器芯子底部有2 mm差距,仪器芯子并未顶到保温桶底部,而是靠几个螺丝连接碳膜纤维晶体外壳悬挂在保温桶中,沉重的晶体在使用中会拉长纤维壳的螺丝孔,进而震断晶体卡销,引起晶体脱落,这样就造成晶体震动间隙增大,从而加速晶体的损坏。

解决办法:我们自己设计加工了减震弹簧支撑,再未发生类似问题。

3 结束语

LOGIQ成像测井系统的高组合性能,使仪器出现故障的原因较复杂,牵涉面较广,如果在测井生产过程中出现偶然故障时,建议仪修人员从系统提供的信息及结合以往的经验,先透过故障现象分析原因,再进行逻辑功能判断,采用仪器更换、相同功能板互换,最终将故障问题定位在最小范围的元件部分,进而解决,使LOGIQ高级成像测井装备提高时效创造出更大经济效益。

[1] [美]哈里泊顿公司测井培训部.LOGIQ系统培训资料.2006(资料)

[2] [美]哈里伯顿公司.100146453,Dual laterolog tool DITS(DLLT-B)service manual.1992(资料)

[3] [美]哈里伯顿公司.GAMMA TELEMETRY TOOL INSITE(GTET-I)SERVICE MANUAL.2003(资料)

P631.8+3

B

1004-9134(2010)06-0077-03

鲍文辉,男,1970年生,工程师,1992年7月毕业于西南石油学院测井专业,现在中国石油测井有限公司长庆事业部仪修中心从事5700和LOGIQ两种系列所有仪器的维修保养工作。邮编:710201

2010-03-20编辑:高红霞)