两种PLT 组合仪兼容性的实现

2015-12-24倪秀敏

石油管材与仪器 2015年5期

倪秀敏

(大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司黑龙江大庆 163153)

0 引言

ZDC 型和38Y 型PLT 生产测井组合仪(节箍、井温、压力、含水、伽马和流量)是我公司对外服务主打的两种仪器。ZDC 型仪器在2002 年与Sondex 爬行器配接完成全国第一口水平井，承担哈萨克斯坦等油田服务任务，其测量精度和技术指标随着频繁使用有所下降，不能满足连续持水与流量的测量。2007 年推出的38Y 型新产品，其技术指标有所提高，电路集成化程度高，但需另购买BHF 含水流量短节才能与集流伞连接，满足集流式点测。根据测井项目要求，我们从电路和机械两方面进行技术改进，使两种仪器达到互相兼容，任意参数自由组合的目的，避免了以往携带多种仪器、参数单一、重复下井的低效测井，大大减少了操作和维修人员的劳动强度。

1 两种仪器技术改进前状况

两种仪器外径及机械结构几乎相近，直径都是38 mm，螺纹型号相同，各参数短节之间连接紧固，密封较好，二者存在差异如下:

1)ZDC 型组合仪工作电压是+75 V，配接PL2000和Excell2000 地面系统［1］时各参数传输正常，其耐温100℃，耐压80 MPa;38Y 型组合仪工作电压是+35 V，与PL2000 地面系统配接时各参数传输正常，与Excell2000地面系统配接时采集不到压力参数［2］，其耐温175℃，耐压100 MPa。

2)两种仪器含水短节下挂流量也存在问题:ZDC 型组合仪持水涡轮短节BHF 下接头是过芯式插针(不同于公Pin 插头)，无法连接全井眼流量计BQF 的上接头(是母Pin 插头)和集流伞BJS 的上接头(是过芯插针不同于公Pin 插头);38Y 型连续测量持水短节BH(下接头是公Pin 插头)可以下接全井眼流量计BQF(是母Pin 插头)，但是不能下接集流伞BJS(是过芯式插针不同于公Pin插头)。

2 两种仪器实现兼容的四个措施

2.1 统一供电电压，确保电路工作稳定

ZDC 组合仪原工作电压为+75 V，发现电路工作时间长，WTC 板的R8、V 2 和地址板上的R2及周围部件经常发生烧断现象，严重时导致整块电路板烧焦，绝缘性能下降。为了杜绝此现象，又考虑与38Y 型电源统一的问题，把ZDC 组合仪做如下改动［3］:将供电改为+35 V，WTC 的电源板均做相应调整，如图1 所示。为提高V1的稳定性，电阻R2=82 Ω 改为100 Ω，R6=10 K 改为100 K;为避免R2烧毁的现象，在R5串联0.006 8 μF 电容后通过一个100 K 的电阻对地，这样当微处理器D3不工作时，D2虽然输出为高电平，也不会直接加到V2 上，而是通过电容C8和电阻R13对地放掉，通过R2电流不会太大，避免R2烧毁现象的发生。

图1 WTC 板电路图

2.2 疏通两种仪器的信号通道

2.2.1 两种井下仪器信号的统一

ZDC 型和38Y 型两种仪器输出信号幅度不一样，调节ZDC 拟合电路，如图2 所示:调节R5、R6、R3可以消除高频震荡，N1 由原来HA2 -2602 改为HA2 -2520，C8改为10 pF，确保两种仪器N1 的6 脚输出脉宽均为如图3所示的标准正负脉冲信号，经驱动后送到BUS 总线上，满足峰峰值为16 V±3 V［4］，有足够的能力上传到地面。

图2 拟合电路

图3 拟合电路输出信号

2.2.2 地面仪与井下仪间的通讯疏通

将PL2000 地面系统调试正常的一串仪器连接到Excell2000 地面系统，识别不到压力信号。针对此现象，经查阅资料和调查研究，弄清了井下仪地址编码的设置和两种地面设备的解码和控制原理，确定Excell2000 地面固化程序默认并且接收压力参数为7 的地址参数。对此，对参数短节芯片重新写程序并设置井下仪器地址通道数码，来适应不同测井地面系统，解决了地面设备和井下仪器不通讯的难题。

2.2.3 打通含水短节与集流伞的配接障碍

以上改进已经实现了两种型号仪器的电路兼容，各参数短节任意组合。由于集流伞接头是过芯插针，与ZDC 型和38Y 型两种的含水短节都接不上，需要再购买新的含水流量BHF 短节才能与之配接。针对此问题，力求节省资金，对集流伞接头进行机械改进，把集流伞上接头(过芯式插针)改成母Pin 插头，与ZDC 型含水流量短接BHF 下插针连接，技术指标符合耐温耐压的要求［5］，实现了集流式测量。

2.3 升级技术指标

仪器经过多年使用，更换的元器件比较多，导致仪器各元器件指标不统一，经高温测井后部分元器件指标下降。为了统一提升各短节的技术标准，我们对所有的井下仪器进行温度压力筛查工作，更换性能不稳定的元器件，确保每只仪器技术指标准确，符合测井井况需求。经过实验确定两套组合仪的技术指标:150℃，80 MPa，适合于大庆、冀东和海拉尔油田PL2000 和超越地面系统;175℃，100 MPa，适用于各油田的高温高压PL2000、超越和Excell2000 地面系统。

3 两种仪器实现自由组合测井实例

经过上述工作，调试好6 套仪器(节箍、井温、压力、含水、伽马和两种流量)，两种仪器任一短节自由组合得以实现，一次下井能录取节箍、井温、压力、伽马、持水(连续+点测)和流量(连续+点测)等参数，信号传输畅通，既方便了操作和维修人员的工作，又节省了多次反复测井的费用，确保各油田测井任务的顺畅进行。图4是组合仪改进后的测井解释成果图，清楚准确地反应出3 697.8 m 以上没有产液层，3 718.6 m ～3 723.0 m 有一个4.4 m 厚的水层，产液量是5.24 m3/d;3 743.4 m ～3 747.2 m有一个3.8 m 厚的水层，产液量是8.18 m3/d。