核磁成像仪器常见故障分析

2011-04-13张文忠

石油管材与仪器 2011年3期

关键词：电子线路核磁万用表

张文忠

(西部钻探测井公司新疆克拉玛依)

核磁成像仪器常见故障分析

张文忠

(西部钻探测井公司新疆克拉玛依)

MRIL-P核磁共振成像测井仪是井眼居中的测量仪器,是解决地质问题的一种重要的测井技术,它提供了岩石孔隙中流体含量的信息,流体特性的信息以及流体孔径的信息,这些信息是常规测井仪器无法提供的。对于储层评价等诸多地质方面的研究具有特别重要意义。

核磁共振成像测井仪;MRIL-P;检测;test;故障;fault

0 引言

MRIL-P测井技术能确定孔隙度和渗透率,图像清晰,信息量丰富,分析直观。它还可应用于低阻储层和气层评价及砂泥岩薄互层油气评价,高含水稠油油藏识别、水淹层和未动用层、碳酸盐层储层评价,判断储层伤害程度,指导注水方案实施,准确评价储层特性及产能以及在泥质砂岩储层和混基泥浆中的应用。

1 MRIL-P的测量原理

MRIL-P仪器的中心是永久磁铁,它产生的磁场使地层物质磁化。质子的旋转轴向着静磁场方向排列。磁体的外部有一天线,它把预先设置的射频脉冲发射到地层中。使这些被极化的质子磁共振,达到新的平衡。在这些脉冲之间,天线用来接收质子共振产生的回波信号。就是交变电磁场撤后,质子就会逐步回到静磁场使之极化的状态。由于质子的共振频率与外加永久磁场的强度成正比,因此,通过调节发射和接收能量的频率就可以对仪器周围不同直径上的圆柱体区域进行探测[1]。

2 MRIL-P仪器简介

仪器有三部分组成:电容短接MRCC、电子线路MREC、探头MRSN。共包括高压继电器、电源变压器、低压电源供电、数字控制、HI-LINK数据传输、发射电路接口、发射电路供电模块、DSP数字处理、辅助测量模块、激发模块、发射脉冲滤波模块A,B、A,B发射器模块、刻度电路、B1传感器、高压DC电压辅助供电、前置放大器、接收电路 3继电器驱动、天线接口等14个模块[2]。

3 仪器的快速检测

快速检测设备采用FLUKE数字兆欧表和FLUKE数字万用表。

(1)对电缆的检测:用FLUKE数字兆欧表,若没有也可使用通常使用的手动摇表,检查每一根缆芯的绝缘通断情况,每根缆芯的绝缘应该在500M以上。

(2)对电容短接的检测:FLUKE数字万用表检查电容短接上接头13、14、16、19的绝缘情况是否正常,对地仪器外壳电阻值应为无穷大。用电容表从电容短接下接头的PIN22(正)和PIN34(负)之间测量应电容值为3.2mf

(3)对探头的检测:B1回路电阻值大约为50Ω(PIN36,PIN37)。在室温下,RTD电阻温度传感器的阻值大约为100Ω(PIN30,PIN31)。

(4)电子线路的检测:用FLUKE数字万用表欧姆档量核磁电子线路上接头的 PIN22(HVDC+)和PIN34(HVDC-),正常情况下应为2 000Ω左右。

4 仪器常见故障分析[3～5]

核磁仪器一般大功率部分容易坏,检测步骤:(1)快速检测法判断仪器好坏;(2)将仪器线路从外壳中拔出,观看有没有烧糊的地方;(3)加电测电压电流是否正常;(4)用断路法、短路法和替换法判断排除故障;(5)用波形法、温度法和干扰法排除干扰故障等。

如核磁仪器不能正常供交流W5,电流大,电压上不来,零表也不回零,这时用上述快速检测法(1)(2)(3)(4)项分别对电缆、仪器电容短接、仪器电子线路和仪器探头检测。

4.1 检测核磁电容短接问题

将仪器从外壳中拔出,检查CROSSOVER FILTER模块的L1、L2,此模块主要是对电源供电进行滤波以保证回波信号的质量,L1、L2漆包线较细容易被击穿从而导致供电短路,致W5不能正常供电。参照电路图N102085检查E1 E7,E2 E8,E3 E9,E4 E10,E5 E11,E6 E12用万用表电阻档测量是否导通,若E1 E2 E3 E4 E5 E6之间不通,确定有损坏,就地更换。没有L1、L2时,L1、L2可以去掉并短路,如,E1和 E2发生短路,则将电路板上的E1 E2,和 E7 E8从板子上焊开,将E1和E7直通;E2和E8直通即可,不会影响上井使用。如果仪器容值不对,用电容表检测出坏的电容并更换。

4.2 检测核磁电子线路问题

首先把仪器黑色的模块(高压模块部分)断掉,检查仪器低压电源供电模块,图N001170,检查D1→D16整流管,检查电容和七个稳压器,如果有坏的,修复或更换。再加电测试仪器,核磁主窗口增益等参数都显示正常,此时说明仪器所有低压模块都能正常工作。再检查仪器高压模块部分。

4.3 检测ATTACH

软件显示吸合成功后,给仪器加40 VDC～100 VDC电压,但是在核磁主窗口HVMAX,HVMIN显示电压值为0,这种情况说明继电器模块内两个高压继电器没有吸合,出现故障。按图N100200更换或将继电器模块的K1,和K2继电器的7脚和8脚直接短路,也就是说,将从测井电缆1,2和4,5中心抽头下去的W2直流电压直接接到了E6和E7端,两个继电器就不起作用了。此时,继续检查仪器,加40 V左右直流电压后,在HVMAX,和HVMIN显示正常,说明仪器已经修复。

4.4 检测START发射

将仪器高压升至100 V～200 V左右时,突然不能正常加高压,出现直流电流特别大,而直流电压上不去的情况。用FLUKE数字万用表欧姆档量核磁电子线路上接头的PIN22(HVDC+)和PIN34(HVDC-),正常情况下应为2 000Ω左右。再检查仪器黑色的高压模块,如图N102229发射器模块,用万用表二极管档检查40个双二级管即八组二极管串,2025值为280 mV,3045值为140 mV。12个场效应管黑笔接D,红笔接S,用万用表欧姆档测值为1.6 MΩ～1.9 MΩ,更换损坏件,再接上高压模块部分,加电测试仪器正常。

4.5 仪器GAIN检测

供电正常,运用增益参考线,线圈一端接PIN36、PNI37,一端接前放板,增益为450～550,说明线路正常。再检查天线接口模块图N102451,N102452,用万用表欧姆档测A1板、A2板,若正常,再检查十个开关管,有坏的更换,再运用增益参考线,线圈一端接PIN36,PIN37,另一端接 PIN28,PIN29。如果仪器GAIN正常后,接探头。ATTACH提供20 V～30 V直流电压,主窗口HVMIN HVMAX显示正常后,发射,AM=50,观察几分钟,B1,B1MOD正常后,可以做一次主刻度,检测维修结果。

4.6 探头检测

如果接仪器模拟探头或探头,扫频都不对,不扫频时状态GAIN始终都正常,扫频时不是出现增益太低就是扫不出结果,那么电子线路一般没有问题,用快速检测法对探头测量,一般为:(1)线或PIN接触不好;(2)天线脱焊或断;(3)继电器有坏的或脱焊;(4)电容有坏的或脱焊;(5)有强电磁波干扰,排除以上原因,仪器正常工作。