王靖,郑振峰
(1.延长油田井下作业工程公司,陕西 延安 716000;2.陕西国防工业职业技术学院,陕西 西安 710300)
聚能声波测井仪器是测井中非常重要的一个测井项目,SCB-501补偿声波测井仪是一种超深井声速测井仪。它可用于深井地层的声速测量,以进行地层对比,求得地层孔隙度,与感应测井方法组合可确定地层含油饱和度。虽然目前聚能声波仪器集成化、模块化程度提高,故障率降低,但是一旦在生产大忙季节里,仪器工作不正常,首要问题就是要准确判断故障原因,找准故障出处,当然这需要有一定的维修经验,有时出现的故障是由于一个原因引起的,有时是由于多种原因引起的,有时一个原因可能会产生多种故障现象,当然维修起来难度差别有时会很大,下面我就根据理论知识和实际工作经验浅谈一下聚能声波测井仪器的检修方法。
仪器的故障检查原则:维修仪器的程序是由简单到复杂,由表及里,由浅入深的过程的过程。
用七芯电缆将SCB-501下井仪与地面系统连接起来,检查无误后即可通电试验。
(1)下井电流:当开启下井电源(交流180V),在正常工作情况下,下井电流指示应小于70mA,同时能听到上下均匀的发射声。
(2)如果下井仪置于注满清水的标准铝筒内,则可进一步进行标准时差测量,从数码显示的时差应为187±2us/m,监视器上同时有发射标志和声波信号显示。
进行以上初步检查,说明下井仪基本正常,即可下井测量。
(3)当开启下井电源,若电流表指示偏大,或指针超过满度,则说明有漏电或短路,则应对系统各个环节进行绝缘检查:如绞车滑环、电缆、马笼头、鱼雷等的绝缘性能,最后确定是否下井仪故障所致。
(1)下井电流大的检查。下井电流变大一般是由电源部分和发射部分故障所至。依照电流增大的程度可作大概的判断。若增大并不严重,可以从如下部位寻找:①低压电路。如接收通道、逻辑电路部分有器件损坏或轻微短路,此时可测出某一路低压不正常,正常时用万用表测4#板接点8应为+15V、接点6应为-15V。然后根据不正常的电压进行检查,就可找到问题。②某一路发射场效应开关管性能变差,断开时绝缘电阻下降,并参照该测井仪使用说明书13,用万用表测量场效应就可找到问题。如果电流增大较严重,甚至电流表超量程,则检查步骤可按如下进行:③高压发射部分。首先应检查发射板3V8~3V11四个发射管是否有损坏,可用三用表测量其源(S)-漏(D)之间的绝缘电阻,正常情况下应为无穷大。只要其中之一有损坏(短路),则电流超满度。或用示波器观察发射脉冲,看触发脉冲和放电波形是否正常,从而找到问题所在。④高压电源部分。储能电容3C5、3C6其中之一被击穿,会造成电流超量程。⑤低压稳压部分某一级短路。用三用表对照电路图,对4号印制板,从整流桥、三端集成稳压块及电容等,逐级进行检查测量,根据电压变化情况即可找到故障部位。⑥发射变压器(位于声系内)初级对地有短路。可用三用表或摇表来检查绝缘性(注:当用摇表检查绝缘性时,必须去掉电子线路,只能单独对声系进行绝缘检查)
(2)无发射。要使下井仪发射的必要条件:一是电源,二是下井逻辑。无发射时可按以下步骤进行检查:①检查逻辑控制单元板的工作电压。接点(6)引入是+15V,接点(5)引入是-15V。再检查发射板的直流高压,正常情况下在接点(28-18)和(28-14)上可测得约250V的直流电压。检查时如发现某一路电压无,那么即使有下井逻辑也无发射。参照该测井仪使用说明书14。②用示波器检查下井仪逻辑控制板入口处接点(1)TL、(2)RL,有无下井逻辑,正常时的波形见波形图(A)、(B),若无则应检查地面系统及电缆连接的各个环节。③若检查a、b两步都正常,仍无发射,则应进一步检查逻辑控制单元各级波形。用示波器对照电路图观察逻辑板有关测试点的波形,如时序图A~0的波形。当发现某点波形不正常,便是故障部位所在,在根据电路原理就可找到原因。
(3)接收通道检查。当声系置于注满清水的铝筒内时,连接整个系统,开机测量。系统正常时,地面监示波形如时序图P波形。并能测得标准铝筒时差为187±2s/m。当接收通道出现故障时,那么全信号波形P不正常。根据监示波形的现象,即可分析、判断故障的大概部位。①信号全无。首先检查从低压电源板引入到接收通道板接点(14)+15V、(12)-15V电源,若无电压,则通道不工作也就无信号输出。若电压正常,则应检查功放级2N10、求和级2N9、及输出变压器2T1各级波形,即可找到故障部位。②有声波信号而无发射标志。发射标志是由逻辑板产生,从1D10(3)送出,经通道板接点(15)引入。可用示波器测量2N7、求和级2N9的各级波形,即可找到故障部位。③有发射标志而无声波信号。这类故障往往是由接收通路故障所致。首先检查下井仪的增益是否在零档,因为下井仪加电后,换档电路处于复位状态(即空档),故声波信号不能进入主放级。如果换档电路中4N3八选一模拟开关损坏,也可能造成无信号。其次是检查放(该测井仪使用说明书15)大级2N4、2N5和2N3、2N8干扰抑制级,如果其中之一损坏,也可能造成无信号。④声波信号不全有,少一路(R上或R下)。这种故障出在予放级以前的通路中(包括予放级)。首先检查从声系送入予放级入口处有无信号,然后再检查予放级本射的输出,2N1对应R下、2N2对应R上接收。⑤某一路信号首波前基线出现较大干扰,即使是在无发射时干扰仍存在,则可断定是由某一路予放级F3140性能变差,或是与插座接触不良所致。当仪器使用一段时间后,主放级的静态零点会发生漂移,则可在不接声系的情况,调整2RP1(主放级调零电位器)即可保证基线平直。
(4)更换晶体。当某一晶体破裂时,应更换晶体。如果下发射破损,则比较简单,只要焊开下端引线即可更换。当上发射或是接收晶体损坏时,则应焊开声系上头密封塞所有引线,并依次编上号,以免焊错。更换接收时,还应拆开中间连接管后,才能进行。当更换好晶体之后,将导线按编号接入原密封塞位置上,此时不能急于套胶囊,还得对声系组件进行电气极性检查。将组件放入油槽内。接上电子线路并与地面系统连通,即可加电检查。如果从监示器上显示的信号不正常,或是某两个信号特别小,或是某一个信号极性相反,则说明在更换发射晶体时某一极性接错,或是换某接收时极性颠倒所致。纠正后四路信号应基本相同。接着就可以套胶囊、扎铁丝、灌硅油。
SCB-501补偿声波测井仪器随着使用年代的增长,出现故障几率也越大,同时故障也比较难排除,仪器检修需要理论知识和经验的同时积累。当然在实际工作中要不断思考和总结,对问题举一反三,日积月累,检修技能和维修水平也就会不断提升。