SL-6000型高分辨率测井系统原理简介及常见故障分析

张茂栋 黄 俊 张 民

（河南油田测井公司 河南 南阳）

0 引言

随着石油勘探开发的进展，勘探对象日趋复杂，对测井技术和装备提出了更高的要求，迫切需要能适应恶劣环境和满足复杂岩性石油勘探要求的阵列成像测井装备。

20世纪90年代初，随着计算机信息技术和电子技术的发展，为满足油田市场需要，国外三大测井公司巨头：斯仑贝谢、阿特拉斯和哈里伯顿先后推出了MAXIS-500、ECLIPS（5700）、EXCELL-2000等新一代成像测井系统，它们代表着这一领域的最新研究成果。其共同特点表现为[1]：（1）推出了声电成像、阵列声波和阵列感应等图象化、阵列化、频谱化的新一代测井仪器；（2）实现了下井仪器的数字化，电缆数据传输系统的传输速率大幅度提高（斯伦贝谢和阿特拉斯分别从100kbps和20kbps提高到500kbps和230kbps）；（3）友好、方便、直观的多窗口多屏幕用户界面；（4）质量控制措施完善，现场资料综合处理能力强；（5）测井组合能力强，大大减少井场占用时间[2]。

1 SL-6000型测井系统原理简介

1）SL-6000型高分辨率多任务测井系统和即将推出的SL-6000C型高精度高时效测井系统是新一代成像测井系统，电缆遥测系统数据传输速率达230Kbps，目前可完成裸眼井测井、套管井测井、生产井测井、井壁取心。

2）支持的测井项目：（1）双感应八侧向，阵列感应；微球型聚焦，微电极，微侧向/邻近侧向，电极系测井；（2）双侧向，强聚焦双侧向；（3）微电阻率扫描成像，1016地层倾角；补偿密度，岩性密度，补偿中子，自然伽马能谱；（4）补偿声波，数字阵列声波，正交多极子阵列声波，井周声波成像；（5）水泥胶结/变密度/全波列，固井声波成像；（6）自然伽马，单/双井径，自然电位，井斜方位；七参数，射孔和井壁取心等。

3）几乎每个项目都是支持多种下井仪器，即胜利伟业生产的所有下井仪器；部分国内其它厂家生产的下井仪器；引进CLS3700系列下井仪器；引进ECLIPS系列下井仪器。

4）组合测井能力：3000型的组合测井；3700的组合测井；ECLIPS的组合测井；

5）LDT感应系列满贯组合：

高分辨率感应+数字声波+岩性密度+补偿中子+自然伽马能谱+井斜方位+LDT遥测系统+三参数+三臂井径。

6）LDT侧向系列满贯组合：

微电阻率+强聚焦双侧向+数字声波+岩性密度+补偿中子+自然伽马能谱+井斜方位+LDT遥测系统+三参数+三臂井径。

7）高精度高时效系列满贯组合：

微球/双井径+高频电磁波+强聚焦双侧向+数字声波+岩性密度+补偿中子+自然伽马能谱+井斜方位+LDT遥测系统+三参数。

双井径+阵列感应（或高频电磁波）+数字声波+岩性密度+补偿中子+自然伽马能谱+井斜方位+LDT遥测系统+三参数。

8）高温小直径系列组合：

双井径+强聚焦双侧向+3516适配器+数字声波+井斜方位+补偿中子+LDT遥测系统+三参数。

与引进成像设备相比，SL-6000型测井系统组合测井能力更强、支持的测井项目更多、可扩充性更好、更适合目前中国的国情。

2 SL-6000型地面系统硬件构成

SL-6000地面系统是一个网络联接的分布式成像测井地面系统，两台主机与2台前端机（奔腾工控机）及16个嵌入式处理器经100 Mbps（主机、前端机、绘图仪、接线面板之间）和10 Mbps（前端机与嵌入式处理器之间）两级交换机联接到一起，构成了一个网络系统，使系统联接更简单、配置更灵活，方便实现双机联作和系统切换。

由于使用了前端机、DSP及嵌入式处理器等去完成测井信号的实时采集和实时控制工作，这大大减轻了主机的实时控制和实时采集负担，使主机能在多任务操作系统下，去完成更多诸如仪器刻度、测井资料预处理和图头信息输入等工作。

接线控制面板主要由嵌入式处理器板、缆芯及测井信号转接继电器阵列、缆芯绝缘测试、开关位置监控、换挡电源、前面板开关、信号耦合变压器及信号分离电路等几部分组成，可以完成开关位置的智能检测、缆芯的智能转接、下井仪换挡控制、推靠器开合控制、缆芯通断和绝缘测试、下井仪供电控制及射孔取心供电控制等，能够满足各种测井服务的需要[3]，如图1所示。

图1 信号处理面板内部框图

3 主要技术特点

双系统完全冗余结构设计，工作系统具有高可靠性；

模块接口网络化、智能化、完备的自诊断能力；

多任务操作系统，提高了工作时效；

支持成像、核磁测井，常规测井，射孔和取心；

可视化的仪器刻度校验结果及误差容限显示，确保了测井数据可靠性；

多种数据记录格式相互转换，满足各种用户要求；

兼容ECLIPS-5700井下仪器；

现场资料编辑，现场快速直观解释。

4 常见故障分析及处理

4.1 地面收不到井下数据

1）采集表丢失

由于遥测单元是按照地面下发的采集表内容向地面传送数据的，在正常操作时，程序自动向井下装采集表，一但由于某种原因，切断了下井仪电源，井下的采集表内容将丢失，这时遥测单元不向地面传送数据，这时应在仪器加电的情况下，初始化仪器状态，或者在断电后重新快速供电，问题即可解决。

2）地面增益不合适

由于电缆对遥测信号会造成衰减和变形，不同长度的电缆对信号的影响不一样，因此地面增益不合适的话，将不能正确的解码，因此也就收不到井下上传的数据。在这种情况下，需要先将模式2发射增益调至合适的位置，然后再分别调节模式2接受增益和模式5接收增益，直至通讯稳定为止。

3）缆芯通路有问题

采用上述方法，仍不能解决问题，应查找一下马笼头和缆芯的通路和绝缘有没有问题。首先在马笼头处摇绝缘，绝缘不好的情况下需拆掉马笼头，在鱼雷处继续摇其绝缘。若绝缘良好，则说明为马笼头问题，需要单独检查马笼头。若仍然绝缘有问题则需要拆掉滑环处接头，单独摇电缆的绝缘。若绝缘有问题说明电缆内部缆芯绝缘差，若绝缘良好则说明电缆没有问题，则地面系统车内部走线有问题。

4）地面系统有问题

地面系统加载软件后，仪器的状态不稳定，有时是服务表内部的问题，更换服务表后仪器有时会显示正常。避免的方法就是需要把常用的服务表记住，在检查仪器或者测井的过程中用常用的服务表，以避免此类问题的发生。

5）遥测单元有问题

用示波器观察1#、4#缆芯有下发命令和接收命令，没有上传的数据信号，检查井下遥测单元通讯电路。

4.2 仪器状态信息偶尔出现变化

电缆的绝缘有问题，检查方法同上缆芯通路问题。

交流电源干扰信号比较严重，随着电缆滚筒的转动，干扰程度不一样，造成数据接收时好时坏。这种情况只需用示波器观察1#、4#上电源50Hz的干扰信号大小就可判断。

仪器中的元件耐温耐压不够，需要将有问题的仪器进行耐温耐压实验，找出有问题的元器件，进行更换。

4.3 测井过程中仪器问题

高分辨率感应仪器供电后状态不正常，看数值显示的高分辨率感应内部供电模块标准电压值是否为正常的5V，15V，60V，若不是需快速供电后即可正常。

补偿声波仪器通讯不稳定，需要重新下发声波仪器控制命令，检查仪器下部胶囊是否被扎破，导致泥浆进入，绝缘变差。检查仪器内部的元器件耐温性能。

遥传伽马测井过程中通讯丢失，重新快速供电。若仍不能建立通讯，需要检查缆芯的绝缘和通断情况。

三臂井径测量的数值过小，刻度有问题，需要重新刻度。或者遥传伽马中三臂井径的放大器被烧坏，需要重新更换。

自然伽马能谱测井中U值为0，需要检查能谱标准峰是否已经抓好。有些能谱仪器的增益变化比较多，需要仔细调节其增益。

岩性密度仪器测前校验不过，检查校验块位置是否放置正确，检查密度峰值是否抓好，所调刻度峰值刻度与密度刻度是否匹配。

双侧向测井时所测深浅侧向数值偏差大，检查内零内刻是否正常，检查仪器命令窗口中档位是否在双侧向挡，检查地面电极是否接地良好。

4.4 刻度正常，测井不正常

这种情况应着重检查电极环、马笼头、侧向极棒、微球微电极极板的通断和绝缘情况。检查周围测井环境是否符合测井要求，如泥浆为何种类型泥浆，有无其他的添加剂，自然电位测井中，周围有没有人使用电焊等影响测量的工具等。

5 结束语

SL-6000型高分辨率多任务测井系统应用网络技术、嵌入式处理器和嵌入式实时操作系统技术以及DSP和大规模可编程器件技术，使系统在满足现代测井技术对地面系统采集和数据处理要求的同时，具有系统组态灵活、功能扩展方便、可靠稳定的突出特点，是石油测井行业具有良好推广应用前景的新一代测井装备。但它的软硬件还有不尽完善之处，有些故障还需联系厂家进行改进和调试。

参考资料

[1]洪有密.测井原理与综合解释[M].北京：中国石油大学出版社，2005

[2]张辛耘，王敬农，郭彦军.随钻测井回顾与展望.西安：中国石油集团测井有限公司技术部（资料）2001

[3]胜利伟业石油技术服务有限责任公司.SL6000地面系统培训资料.2009（资料）