測井儀器常見故障檢修方法探討

張強(qiáng)

【摘要】測井維修工作過程中，經(jīng)常會(huì)遇見各種各樣的疑難問題，而油田測井行業(yè)所涉及到的測井儀器也是五花八門，類型各異，為了能夠快速的掌握一套應(yīng)對(duì)測井儀器檢修的方法，本文結(jié)合實(shí)際工作中遇到的測井儀器故障及其檢修方法，希望對(duì)同行們?cè)诠ぷ髦杏兴鶐椭?/p>

【關(guān)鍵詞】測井儀器檢修

1 引言

在油氣勘探和開發(fā)行業(yè)，測井技術(shù)是通過使用測井儀器測量、記錄、分析井下流體或巖石物理特性的一種儲(chǔ)集層進(jìn)行油氣評(píng)價(jià)技術(shù)，對(duì)于發(fā)現(xiàn)油氣藏、評(píng)估油氣儲(chǔ)量及其產(chǎn)量有重要意義。而在測井作業(yè)的過程中，常常會(huì)遇到儀器故障的問題，做好測井儀器故障排除和檢修工作，維護(hù)技術(shù)水平的高低對(duì)測井工作的順利開展起到關(guān)鍵作用，直接影響著測井系統(tǒng)的使用效率。測井維護(hù)技術(shù)的關(guān)鍵就是當(dāng)正在運(yùn)行的測井系統(tǒng)在鉆井現(xiàn)場發(fā)生故障后，如何迅速診斷、檢測系統(tǒng)的故障。盡管測井儀維修書籍對(duì)一些典型的故障原理都進(jìn)行了相關(guān)說明，但這些故障通常都是比較直觀，容易排除的故障，而對(duì)于一些實(shí)際工作中遇到的復(fù)雜的、隱蔽性強(qiáng)的一些儀器疑難故障，我們就無法安照常規(guī)檢修方法找出故障點(diǎn)，并且有些故障現(xiàn)象還難于判斷，比如一些用在不同儀器的相同位置上的同類測井儀同一故障元件出現(xiàn)的不一定是相同故障現(xiàn)象。筆者根據(jù)多年的測井儀器檢修經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐，文章總結(jié)了測井儀疑難故障的檢修步驟和方法， 在此與同行們進(jìn)行交流探討。

2 測井儀器故障檢修流程

2.1 了解故障發(fā)生時(shí)的詳細(xì)情況并仔細(xì)觀察故障儀器

測井現(xiàn)場，測井儀器發(fā)生故障的第一時(shí)間，應(yīng)首先向有關(guān)人員詢問發(fā)生故障儀器的具體情況， 及時(shí)掌握儀器操作人員的所見所聞，尤其要詢問清楚故障發(fā)生前后的一些細(xì)節(jié)，并對(duì)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)觀察。靜態(tài)觀察主要查看儀器各個(gè)接插件、各種元器件、可調(diào)旋鈕、電路板、焊點(diǎn)、緊固螺釘、連接導(dǎo)線和印制導(dǎo)線等有無松動(dòng)、缺損、變色、變形、燒壞、裂縫、斷線、脫焊、掉落和破損等情況，是儀器在不通電情況下的外觀觀察；而動(dòng)態(tài)觀察主要是觀察發(fā)現(xiàn)通電情況下儀器冒煙、打火、電流突然增大、異常氣味和聲響等，并立即斷電， 進(jìn)行處理，是儀器在通電情況下對(duì)故障現(xiàn)象變化的觀察。根據(jù)動(dòng)靜態(tài)觀察， 依據(jù)故障的外部表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)故障的內(nèi)在原因， 從而與儀器的某一電路聯(lián)系起來做出初步分析與判斷。當(dāng)然這需要相關(guān)工作人員要有豐富的現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)和對(duì)設(shè)備有足夠的了解。

2.2 分析判斷，劃分部位

儀器故障錯(cuò)綜復(fù)雜，檢修時(shí)容易引起錯(cuò)判或者誤判情況發(fā)生。因此，在檢修前，首先需要掌握要檢修儀器的工作原理，并能夠從儀器工作原理基礎(chǔ)上分析故障產(chǎn)生的原因，再結(jié)合儀器自身特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)，綜合考慮具體故障細(xì)節(jié)，從繁到簡，逐漸接近故障發(fā)生的核心部位，并進(jìn)行重點(diǎn)研究分析，找到合理的解決辦法。

2.3 更換元器件，恢復(fù)功能

根據(jù)以上步驟如果能夠判斷出故障發(fā)生的原因，那么接下來，就需要對(duì)故障元器件進(jìn)行徹底更換，重新使儀器得相關(guān)功能恢復(fù)。如果是由于儀器元器件參數(shù)變化引起的故障，可通過改變參數(shù)或調(diào)節(jié)參數(shù)值就能恢復(fù)儀器功能；如果元器件性能變差或者硬件受損，就要及時(shí)、徹底進(jìn)行更換。儀器功能恢復(fù)后，還需要留一段觀察期，確保設(shè)備正常工作。這對(duì)于有些疑難故障可能是由元器件的參數(shù)發(fā)生變化而引起的情況比較實(shí)用。

3 測井儀器檢修方法研究

3.1 原理分析法

原理分析法就是根據(jù)測井儀器的基本工作原理，從邏輯上分析各點(diǎn)基本特征的一種故障檢修方法。通過測試到的故障現(xiàn)象分析和判斷故障原因的可能性，再縮小范圍觀察、分析、判斷，直至找出故障原因。此類方法也是測井儀器調(diào)試、檢修人員都應(yīng)掌握的一種常用方法。但是，此種檢修方法也存在一定缺點(diǎn)，就是在排除故障時(shí)，往往需要的時(shí)間比較長，尤其是對(duì)于經(jīng)驗(yàn)不足的檢修維護(hù)人員來說，所需時(shí)間會(huì)更多。如果要使用原理分析的方法對(duì)測井儀器進(jìn)行檢修，那么就要求在檢修時(shí)抓住儀器各個(gè)部位的工作原理和主要特點(diǎn)。當(dāng)儀器一旦發(fā)生故障，要通過故障現(xiàn)象，依據(jù)儀器工作原理分析故障發(fā)生的本質(zhì)，從而找到故障發(fā)生的位置以及恰當(dāng)?shù)慕鉀Q方案。

3.2 局部溫度升降法

有一種測井儀器故障就是在地面檢測以及通電工作全都正常，但當(dāng)測井時(shí)，隨井深、溫度增加或減少后儀器就出現(xiàn)故障，針對(duì)這類故障，通常使用局部溫度升降法是很有效的。局部溫度升降法則主要用于當(dāng)環(huán)境溫度升高后儀器就不正常工作的故障。如果發(fā)生此類故障，根據(jù)具體情況，我們可以用20-30瓦的電烙鐵將可疑的電器元件進(jìn)行升溫處理或者是用棉球蘸純酒精對(duì)電器元件進(jìn)行降溫處理，來模擬地層溫度和地面溫度，如果故障好轉(zhuǎn)或者消失的話，就說明該電器元件存在熱穩(wěn)定行差的問題，可對(duì)此元件進(jìn)行替換。

3.3 短路法

如果當(dāng)測井儀發(fā)生雜波干擾、自激等故障時(shí)，將信號(hào)直接對(duì)地短路，常用的方法就是把電容跨接在集成塊輸入端、輸出端與地之間或者是一只電容跨接在可疑電路的輸入端、輸出端與地之間，如果故障消失，就說明該級(jí)電路有問題。

3.4 分區(qū)處理方法

分區(qū)處理方法主要是采取把測井儀器整機(jī)電路分成若干部分進(jìn)行的檢測的一種方法。應(yīng)用于測井儀因負(fù)載過重而引起疑難故障或負(fù)載電流過重的情況下導(dǎo)致短路時(shí)，把儀器整機(jī)電路分成若干部分的方法進(jìn)行檢測。尤其是對(duì)于部分負(fù)荷電流大，涉及面廣的電源電路，出現(xiàn)短路現(xiàn)象時(shí)，加電時(shí)間受限的情況下， 通過采用分區(qū)處理法進(jìn)行檢修的方法找到故障點(diǎn)，且避免損壞更多電路。此時(shí)，可以將各部分電路分別依次從整體電路中斷開，若發(fā)現(xiàn)斷開某部分電路后，電流恢復(fù)正常短路現(xiàn)象消失時(shí)，說明被分部分電路存有故障；若整體電路都被分開后電流仍然很大，說明直流供電電源本身存在故障。這樣就為排除故障鎖定了范圍。

4 認(rèn)識(shí)與結(jié)論

總之，測井現(xiàn)場，經(jīng)常遇到的測井儀器故障，要么是容易檢測發(fā)現(xiàn)、容易維修的故障的常規(guī)故障；否則就是需要復(fù)雜的輔助設(shè)備才能檢查、維修的復(fù)雜故障。要盡快的排除故障，首先就需要設(shè)法查出產(chǎn)生故障的原因。要正確且迅速地查出產(chǎn)生故障原因，最主要的是要掌握測井儀器基本原理，多參加實(shí)踐工作，而且在方法上應(yīng)從一些簡單檢查方法入手， 逐步運(yùn)用復(fù)雜的方法進(jìn)行檢查。一般來說，開始總是判斷故障的大致部位，接著壓縮故障范圍，最后查明故障點(diǎn)。判斷故障部位與故障性質(zhì)不能截然分開， 而是有機(jī)地結(jié)合在一起的。經(jīng)過一段實(shí)踐過程，一定能提高查找故障原因的能力，排除故障也很容易辦到。

參考文獻(xiàn)

[1] 西安石油勘探儀器總廠. SJD-83 系列配套測井儀講義，1988

[2] 秦曾煌. 電工技術(shù)[M] . 北京： 高等教育出版社， 2004