防雷技术在综合录井中的应用

王 春（大庆钻探地质录井一公司，黑龙江 大庆 163400）

防雷技术在综合录井中的应用

王 春
（大庆钻探地质录井一公司，黑龙江 大庆 163400）

本文主要针对防雷技术在综合录井中的应用进行了分析，并着重介绍了雷电的危害、成因以及录井设备受到雷击后的后果，详细分析了防雷技术的相关内容，分别从三个方面具体介绍如何防雷，从而提高综合录井技术的安全性。

综合录井；防雷；雷电

1　成因及危害

石油勘探是石油资源开发的前提，也是石油开发的技术要点，随着勘探力度的不断增加，山区地带也开始成为石油开发的主要区域，但是山区地带雷暴发生几率远远超过平原地区。所以山区石油开发区域综合录井设备往往更容易遭受雷击发生雷击事件。综合录井设备一旦遭受雷击可能会导致其准确率的降低，甚至会造成其内部电子元件、线路的损坏，严重者会危及操作人员的安全，因此防雷技术成为了综合录井技术研究的重点内容。

1.1 种类分析。雷电的种类有雷电感应、雷电侵入波和LEMP、直击雷以及反击等。

1.2 入侵途径。雷电对综合录井设备入侵途径主要包括两种，一种是直接入侵，一种是间接入侵。若综合路径设备处于室内且建筑具有较为完备的防雷设施，那么仪器不会直接受到雷电影响，但会受到间接的入侵。

1.3 危害性分析。电流时引发雷电破坏的主要因素，依照危害形式的不同可以将雷电的威海分为三类，即直击雷作用、对金属管道以及架空线的作用和雷电二次作用。高位电以及雷电流是雷击发生后的主要下你想，由于雷电功率及其强大，因此在雷电发生后能够产生巨大的爆炸，若直接作用在建筑以及生物上，其破坏力巨大，因此具有强大的破坏性。

2　防雷技术分析

2.1 雷击后果。对雷击后果进行统计分析可以总结出，雷击后果表现形式主要包括传感器损坏、数据采集系统烧毁以及电源烧毁三种。首先传感器的损坏主要是由于传感器同井架之间存在电阻，这是由于传感器紧固不牢所致。电源烧毁则是在雷击发生后，一旦电源高于规定值就会熔断配电箱中保险丝，但与此同时电源系统也可能受到影响被烧毁。数据采集系统同信号采集板面通过信号线进行连接，但是雷电电磁波会直接影响信号线，在其上产生瞬态尖峰脉冲，导致数据采集系统烧毁 。

2.2 设备防雷。防雷技术在综合路径中的应用并非是单一的，而是一种系统性的工程，所需要的技术手段也相对较为多元化，概括起来其主要的防护手段包括内部防护以及外部防护。技术手段则包括包括屏蔽、等电位连接、分流接地和过压保护、电源防雷、信号防雷等。录井设备的位置不同所需要的技术手段也不尽相同。但每个部分以及每项技术都具有其作用，且相互影响联系紧密，因此防雷技术是技术系统，不同的技术无法被替代，也不能单独存在。

2.3 外部保护。（1）等电位连接。电位均衡连接即防雷技术中的等电位连接。通过将导电性良好的导体相互练级，并连同接地系统，将雷电引入地下，消除雷电影响。其本质是一个电位补偿系统，通过导线将接地系统、等电位连接导线以及地线隔离器和避雷器、导体相互连接，当雷击发生后用以补偿电位。（2）分流接地。雷电发生后将雷电能量泄放至大地是防雷的有效手段，而泄放的过程中应当遵守层次性原则，这边是分流。依照防雷保护区域分级将雷电能量泄放至打底是层次性原则的主要内容。其中接地性能良好才能够保证下线上电压在雷击发生后的有效降低，避免反击现象的发生。在释放雷电能量的技术手段中接地是最有效的方式，也只有保证了接地的有效性，才能保证电位均衡补偿的有效性。接地的目的是泄放雷电流，从而保证综合路径设备以及人员的安全。（3）屏蔽。屏蔽的方式主要有三种，即磁场、电场以及电磁场屏蔽。 其中电场屏蔽主要用以抑制、消除电场干扰。磁场屏蔽主要为了抑制、消除磁场耦合干扰。而电磁场屏蔽则是用以抑制、消除同时存在的电场、磁场干扰。由于远场条件下雷电电磁脉冲是一种平面的电磁场传播，因此在防雷技术中应当将二者同时考虑在内。全屏蔽是屏蔽技术中针对信号传输电缆的有效保护措施，通过金属层将机房电缆、架空电缆以及埋地电缆统统保护起来，从而避免雷电电磁脉冲对传输新阿红的干扰。需要注意，在应用全屏蔽电缆时需要进行多点接地设置。

2.4 内部防雷措施。（1）电源防雷。在电源进入端安装低压总电源防雷器，将由外部线路可能引入的雷击高电压引至大地泄放，以确保后接设备的安全。（2）信号防雷。在雷击发生时，产生巨大瞬变电磁场，在1km范围内的金属环路，如网络金属连线等都会感应到雷击，将会影响信号网络的正常运行甚至彻底破坏信号网络系统，对于信号网络方面的防雷工作也是较易被忽视的。

3　防雷接地

3.1 接地方式分析。防雷接地方式具有多样性，日常使用的方式主要包括工作、屏蔽以及安全和防雷等接地方式。

3.2 原理。防雷接地装置包括接地体和接地线，位于地下一定深度之处，它的作用是使雷电流顺利流散到大地中去。防雷接她要求接地电阻要小，接地电阻越小，散流就越快。被雷击物体高电位保持时间就越短，危险性就越小。

3.3 接地装置。按照相关技术规范，仪器房房内的安全保护地、信号工作地、屏蔽接地、防静电接地和防雷器接地宜共用一组接地，接地电阻应小于4Ω。地线接地电阻的大小与土壤的导电性能、导体尺寸、接地体与土壤接触的松紧、埋设深度有关。根据避雷地线接地电阻＜4Ω的要求，可采用多根钢管每隔3m～5m埋设，按并联电阻估算达到所需要求。

3.4 接地电阻。土壤散流电阻以及接地体电阻统称接地单组，其测量是防雷技术的重点内容，测量接地电阻的主要设备为接地电阻摇表，即ZC接地电阻测量仪。通过该设备能够准确获得防雷体系中的接地电阻。我国的防雷技术仍旧还存在诸多不完善的地方，为了更好的推进石油勘探技术的发展，保证勘探技术的安全，技术研发人员仍旧需要进一步完善综合路径中的防雷技术。

[1]增红恩.综合路径防雷技术探讨[J].教育科学博览，2014（02）.

[2]彭丽娜，张宴奇，张毅.综合路径技术理论应用分析[J].内蒙古石油化工，2013（05）.

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