测井仪器的种类及常见故障与维修对策

测井仪器的种类及常见故障与维修对策

张浩远

大港油田测试公司第二测试分公司 天津市 300280

摘要：在油气的开发过程中通过使用各种测井仪器设备，来测量、分析和记录下井下液体以及岩石的物理特性并进行油气评价，属于测井技术。在测井技术实施过程中经常容易出现仪器故障问题，影响了测井系统的使用效率。本文结合实际工作中遇到的测井仪器的种类及常见故障与维修对策展开论述，详细的分析了测井仪器的常见故障与维修对策，旨在提高测井行业作业效率，确保油田高效发展。
关键词：测井仪器　故障　维修对策

1、测井仪器的种类
   测井仪器根据应用场景不同可以分为井下和井上两类。主要设备包括测井绞车、测井电缆、井口滑轮、张力计、电缆鱼雷、马笼头、下井仪器等：①测井绞车：测井、射孔等作业使用的电缆缠放在绞车滚筒上，滚筒借助于汽车发动机的动力而转动，从而控制电缆在井内按要求的速度上提和下放。②测井电缆：输送各种下井仪器和工具；向井下仪器供电和传送控制信号；将井下仪器采集到的信号传送到地面。③井口滑轮：改变电缆运行方向的设备。④张力计：与井口滑轮配合使用，把测井电缆的张力变为电信号送给绞车张力面板后进行显示，通过电缆张力的变化，准确判断井下仪器和电缆的运行情况。⑤电缆鱼雷：电缆鱼雷的用途是能和各种电缆头相接。⑥马笼头:连接电缆和下井仪器；能快速连接和拆卸，又能保证缆芯与仪器导线的通断和绝缘良好。⑦下井仪器：采集井下物理信息并转变为电信号输送到井上。
  由于测井的成本相对较高,使用的设备与仪器数量庞大,测井过程复杂,耗时耗力,故为提升测井效率,现代测井仪器设备也发生了一些变化，体现在集成多种测井方法和数据采集工具,以便于能够通过尽量少的下井次数就可以获得较多的测井参数。这一特性使得现代测井装备大量应用了总线模块、通信模块、高速传输线缆、多种类型的传感器等。

2、测井仪器常见故障分析

测井仪器在使用过程中常见故障主要有电缆故障、仪器面板故障和井下测井仪器故障三种类型。（1）电缆故障。当仪器设备与连接器进行连接的过程中容易受到外部以及内部因素的影响，其故障发生的频率较高。（2）仪器面板故障。在实际的作业环节中，其插头以及设备插孔之间的连接方式不正确，主要发生在仪器的顶部管道部位，当出现故障时，造成的短路将对仪器面板的正常运行造成影响。该故障的产生一定程度上与人为误操作有关，经常对进行插拔，严重降低了插座的性能，操作面板会出现接触不良。同时，仪器面板故障还与供电不足有关，长时间不对其进行处理将会降低信号传输的强度，不利于测量作业的顺利进行。（3）井下测井仪器故障。该故障也是测井仪器故障中常见的一种。例如，在借助密度探管进行测量时，会对设备内部构件造成一定的影响，其穿击现象时有发生，随之还会发生光电倍增管的问题。其中在借助井液电阻率探管进行测量时，其线路容易受到外界因素的影响，线路腐蚀问题经常发生，会降低线路的绝缘性能，如果处理不当将会产生断线的问题。使用井下测井仪器的过程中，电极筒内经常出现堵塞的问题，其中包含大量的泥浆将会对测井的结果造成影响，严重降低了测井结果的准确性。

3、测井仪器故障检修流程

由于测井仪器故障复杂性强、排查难度高，故障发生后，检修人员需要结合仪器自身特征和内部构造，仔细考虑故障具体细节，由繁入简，逐步靠近故障发生的中心位置，再实施重点研究分析，制定科学合理的解决方案。具体检修流程：（1）在测井仪器出现故障之后，相关检修人员应当第一时间与测井现场工作人员取得联系，询问故障发生时仪器的具体状况，特别要探询清楚故障出现前后的异常情况。（2）在未通电状态下对故障仪器进行全面外部检测。内容包括观察判斷仪器所有接插件、各类元器件、可调控的按钮、电路板、焊接点、紧固螺钉、导线连接部位以及各功能板是否存在松动、损坏、变形、熔断、开裂、脱焊、缺失等问题。若存在此类问题，及时采取紧固、更换部件、补焊等措施。（3）结合仪器原理图、工作原理、接线图，对故障仪器进行进一步分析判断。利用示波器、信号发生器等必要的检测设备，分区、逐级检测信号是否处于正常状态，精确判断故障发生位置及原因。（4）依据故障发生的位置及原因，提出有效解决方案。若仪器由于部件性能下降、硬件损坏等原因造成工作异常，可逐一更换故障部件，使测井仪器功能能够恢复正常。若仪器由于可调元器件参数变动造成工作异常，可直接调节参数值至合适水平，从而顺利恢复正常工作状态。若仪器由于设计缺陷造成工作异常，则需实施重点研究分析，尽快设计出抗干扰性、稳定性、可靠性更强的电路进行替换。当测井仪器恢复正常工作状态后，还应当留出一段观察期，进行系统的试验测试，不宜立即投入生产流程中使用，防止故障未能彻底解决。

4、测井仪器检修方法

4.1原理分析法

原理分析法是进行测井仪器故障排除中应用非常广泛的一种方法。该方法主要是充分结合仪器的工作原理对仪器故障进行排查检修。例如，当测井仪器充电伽玛信号异常，首先应该针对其输出电压进行全面检测，在充分保证输出电压正常的情况下，将伽玛信号切断，利用示波器对伽玛信号进行检测，以此来判断信号中是否存在脉冲信号。如果通过上述检测步骤没有发现问题，就必须针对整个电路板进行详细检查，以此来最终确定故障位置。故障检修人员只有在针对故障具体细节进行全面了解后才能在最快的时间完成故障排除。

4.2局部调温法

在实际检修工作中，局部调温法主要用于当环境温度升高或降低后，仪器就出现异常而无法工作的情况。在测井的过程中，随着井深、温度的增加或减少，测井仪器设备会出现故障无法运作。此时，采取局部调温法较为有效。出现此种故障，可按照实际情况，利用相应检测设备把可疑部件做升温或是降温处理，使其温度达到与地层接近的水平。若是仪器恢复正常，则表明此配件的稳定性较差，将其替换后，该故障便能得到彻底解决。

4.3分区处理方法

分析处理方法在实际应用过程中主要是将测井仪器划分为多个区域，并针对每一个区域进行详细的检测，以此来找到测井仪器的故障点。分区处理方法主要是针对测井仪器在实际运行过程中由于负载过大或者电流过大导致测井仪器内部出现线路短路等情况进行检测。在将测井仪器划分为多个区域的时候，设备以及内部的线路实际承载的负荷相对较高，因此就会对电源电路在正常运行造成严重影响，甚至会造成电源电路出现短路情况。利用分区处理方法能够在最短的时间内确定测井仪器故障位置，也能进一步降低测井仪器或者电路受到故障的严重影响。在实际进行测井仪器故障检测的过程中，首先需要将设备的整个电路进行分区处理，当电路在检测过程中出现短路或者断开现象后，测井仪器电路恢复正常，由此就可以判断出在该电路中发生了故障。如果针对各个分区电路进行检测后，测井仪器的电路仍然没有恢复正常状态，那么就可以断定直流电源出现故障从而导致测井仪器出现异常。

结语：在测井仪器设备的运行过程中存在很多因素影响仪器的运行质量，例如说现场环境以及操作方法等，减少仪器设备发生故障的根本措施，还是需要正确的使用仪器设备，并能够经常地给仪器设备进行保养和维护工作。在操作过程中操作人员也需要加强仪器设备的日常维护和保养，按照规章制度操作设备，延长仪器设备的使用寿命。
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