BCA5601补偿声波测井仪常见故障分析

王茂林 钟娟红 胡进利 张根雪 高荣兵 金家洪 张传东

(中国石油测井有限公司华北事业部 河北任丘)

BCA5601补偿声波测井仪常见故障分析

王茂林 钟娟红 胡进利 张根雪 高荣兵 金家洪 张传东

(中国石油测井有限公司华北事业部 河北任丘)

随着EILog-05快速成像测井系统在各大油田的应用,文章中就BCA5601补偿声波在现场应用中出现的,具有一定代表性的故障问题进行了分析,并提出了相应的解决方法。

EILog-05;补偿声波;DTB

0 引 言

BCA5601补偿声波作为EILog-05快速成像测井系统中一支重要的声波类测井仪器,近些年在各大油田得到广泛的应用,其测量效果也得到了甲方的认可,现就仪器在投产后经常遇到的一些问题及处理方法进行介绍,希望对在使用该仪器中的您有所帮助。

1 BCA5601补偿声波仪器的特点

1.1 声系设计特点

该仪器声系采用双发双收的结构,极大的补偿了仪器倾斜和井眼不规则对仪器测量结果的影响[1],同时采用聚能发射的方式提高发射信号的强度。

1.2 线路设计结构[2]

该仪器电路主要由DTB接口电路、声波握手电路、信号放大器电路、发射电路四部分组成。

BCA5601补偿声波原理框图如图1所示,DTB接口是负责与CTGC短节通讯,接收地面系统通过CTGC短节发来的声波控制命令,产生所需的声波时序控制信号和声波增益控制码,并通过CTGC将声波的状态信息发送到地面。声波握手电路通过与CTGC握手,进行声波工作时序的同步,产生发射逻辑脉冲,与DTB接口电路一起产生发射触发信号和接收放大器的信号选通逻辑;使上下发射按照预定的逻辑进行发射,同时控制上下接收晶体进行接收,按照地面系统所发控制命令的要求依次将声波信号送至井上进行时差处理;发射驱动电路在声波逻辑板的发射触发信号的控制下产生高压脉冲去激励发射探头,从而使发射探头发出声波脉冲;主放大器电路的作用是将接收探头的信号在信号选通逻辑的控制下对声波接收信号进行放大,主放大器增益的大小按照DTB接口电路产生的增益控制码改变增益的大小,在与发射标记复合后经功率驱动输送到CTGC短节,又由CTGC短节传送到地面。

图1 BCA5601补偿声波测井仪原理框图

2 故障现象分析及相应解决办法

2.1 DTB接口故障

故障1

故障现象:BCA5601补偿声波在与DIL5520双感应八侧向并测时,BCA5601补偿声波数据上传正常,但DIL5520双感应八侧向通讯异常,没有上传数据。

相应解决办法:首先排除DIL5520双感应八侧向是否正常,从故障现象可以判断是由于仪器通讯故障导致,利用示波器观察DTB三总线的时钟信号是否正常,在如图2中UCKOUT位置测量时钟信号输出,相比较与正常状态时一帧波形有明显变短如图3所示,根据DTB三总线数据通讯原理[3],判断U2厚膜电路导致BCA5601补偿声波占用了DIL5520双感应八侧向三总线中的时钟信号,造成DIL5520双感应八侧向通讯异常,测量数据无法上传,更换DTB接口板U2厚膜电路,故障排除。

图2 DTB接口板U2电路

图3 UCKOUT信号波形好坏对比

故障2

故障现象:BCA5601补偿声波在测井时,地面采集软件观察TR(xx)曲线,偶尔出现长短不等的平直段。

相应解决办法:通过测井状态回放,仔细观察声波接收波形输出窗口发现TR(xx)曲线对应的xx接收波形,在TR(xx)曲线出现平直时xx接收波死掉不动,首先判断可能DTB接口板故障导致,经用示波器观察DTB接口板发射使能TSEL、/TESL异常,故判断声波发射时序错乱导致,更换DTB接口板上U1、U2厚膜电路后,仪器正常,故障解决。

2.2 握手电路故障

故障现象:BCA5601补偿声波在测井时,观察声波接收波形输出窗口4道波向前窜动程序无法锁定首波,声波曲线出现跳变,或者出现波形窗口中4道波波形固定不动“死波”现象时。

相应解决办法:先用示波器观察主放大器电路最后一级输出即图4中U8的4脚,仪器输出正常时波形A点为+4 V、B点为-4 V,但此故障观察到输出波形B点降低为-1 V左右,排除U8是否好坏,可判断标记脉冲/SYNC信号幅度太小导致地面采集时无法锁定标记,造成接收波形向前窜的故障现象,于是检查握手电路产生/SYNC信号的单稳态电路[4],电容坏,更换后,故障解决。

图4 主放大最后一级输出电路

2.3 发射电路故障

故障现象:BCA5601补偿声波测井时供电电流大。

造成供电电流大有三种可能:①±12V稳压电源故障;②发射驱动板故障;③发射电路中出现高压漏电现象。

相应解决办法:第一种可能出现后更换±12V稳压电源即可。第二种可能通常是场效应管IG BT坏所导致,更换即可。第三种可能是由于发射变压器漏电或仪器内布线有破损接地后漏电打火造成。

3 结 论

通过以上几个故障分析以及解决方法,可以帮助我们掌握BCA5601补偿声波仪器各电路的功能特点,

便于在今后的工作中举一反三解决可能遇到一些其它的故障,从而促进BCA5601补偿声波更好的服务于油田勘探开发。

[1] 中国石油测井有限公司.EILog-05用户使用手册.2005(资料)

[2] 中国石油测井有限公司.BCA5601用户维修手册.2006(资料)

[3] 中国石油测井有限公司.CTGC5301用户维修手册.2006(资料)

[4] 胡 锦.数字电路与逻辑电路设计[M].北京:高等教育出版社,2004

P631.8+4

B

1004-9134(2011)05-0090-02

王茂林,男,1982年生,工程师,2005年毕业于河北工业大学电子信息工程专业,现中国石油测井有限公司华北事业部从事仪修工作。邮编:062552

2011-05-05编辑梁保江)

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