随钻仪器振动测试台的设计

尹金东，李春来

（1.大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院钻井工艺研究所，黑龙江大庆163413；2.大庆钻探工程公司调度指挥中心综合调度科，黑龙江大庆 163000）

1 概述

大庆油田的开发已进入中后期，外围薄差油层的有效开采是油田持续稳产的重要手段之一。目前，薄差油层多采用水平井开发，现场施工需借助LWD随钻测井仪器进行地质导向钻井。

LWD仪器现已在薄差油层水平井的开发中得到了大面积的推广应用，创造了巨大的经济效益和社会效益。LWD仪器的稳定性高低直接影响现场施工成本，但因为检测手段有限，返回车间的故障仪器经常检测不出故障所在。针对此问题我们没有准确有效的维修手段，仅能通过更换电路板、插针等来排除故障，并没有从根本上解决问题。通过对此现象的分析，认为仪器在井下处于振动状态，而在车间不能模拟井下动态环境，只是在静止状态下检测，使由电路板元器件虚焊、插针接触不良等引起的故障无法重现。因此，急需振动检测设备对故障仪器和新组装的仪器进行振动测试，以避免此类故障的发生，提高仪器的稳定性。

2 振动筛的改造

经调研，随钻仪器通常在5～10g加速度、10～150Hz频率环境下开展振动试验。现有一台废置振动筛，其加速度不小于6g、振动频率为23Hz，基本可以满足振动测试要求，故将其改造成了随钻仪器振动测试台，改造方案如下：

（1）拆卸泥浆入口箱；

（2）切掉泥浆入口箱下面的钢板；

（3）泥浆入口箱拆卸后，侧面铁板支架向其一侧移动，增大振动平台空间；

（4）拆卸泥浆过滤筛网，处理较高的台面，使其与较低台面合为一个台面，并安装钢板，在钢板上安装插件、电路板、探管等的振动紧固工装；

（5）各工装拆卸、安装方便，并紧固在台面上，在振动环境下不易松动，焊缝美观、无裂缝；

（6）更换所有线路（原线路已严重老化）和启动、关闭等按钮；

（7）彻底检查振动筛的连接情况，补齐缺失的螺栓及螺母；

（8）保养维护振动筛，并提供润滑油；

（9）整形（变形处、激动电机外壳破损处等）；（10）喷漆，防止生锈。

2.1 振动部件垂直固定工装的设计

（1）插件垂直固定工装。插件固定底座通过螺栓固定在底板上，插件下部要连接测试针，所以插件固定底座轴台肩高为80mm。为使连接环能牢靠的固定在插件上，在振动测试时不松动，设计了固定连接环的压紧盘和拉杆，通过铰链和螺栓压紧。为使压紧盘在振动测试时周向固定，在压紧盘上设计了定位销，插到连接环的定位销孔里。见图1。

（2）探管垂直固定工装。在振动筛侧面板上焊接出一块立板，其上安装卡子，将探管垂直方向固定，立板后加3条加强肋，增加强度。振动测试时，探管下端口需连接测试插针，并且为了保护螺纹免遭振动时磕碰，设计侧面开窗的护丝，既能保护螺纹，测试插针又可通过侧窗与探管连接。

图1 插件垂直固定工装示意图

2.2 振动部件水平固定工装的设计

（1）插件水平固定工装。插件水平放置，用卡子将其固定，30mm厚钢板切割成型，可节约成本，插件拉板、插件拉杆和压紧套可将连接环牢靠地固定在插件上。见图2。

图2 插件水平固定工装示意图

（2）探管水平固定工装。探管水平放置，用卡子将其固定，30mm厚钢板切割成型，可节约成本。见图3。

图3 探管水平固定工装示意图

2.3 电路板固定工装

注完胶的电路板直接通过螺栓固定在底板上，并用电路板压板将其压紧。见图4。

图4 电路板固定工装示意图

3 应用效果

随钻仪器振动测试台投入使用以来，共检测仪器19串，其中未通过振动测试的12串，具体情况见表1。

表1 随钻测井仪器振动测试统计表

经过LWD随钻仪器振动测试台的检测，能够检测出电路板、高频插针及同轴插针的抗振情况，这些情况可以有效反映出仪器在模拟井下工作环境时的真实情况，通过测试及时发现筛选不合格的仪器进行行之有效的整改与维护。若没有进行振动测试，无法保证每一套仪器的稳定性，在发生故障时，增加起下钻成本，增加了查找与解决问题的时间，为正常生产浪费不必要的人力与时间。

4 结论

大庆油田的开发已进入中后期，随钻仪器的应用逐年增多，为保障水平井作业的高效进行，提高仪器稳定性是重中之重，而提高稳定性就必将不断提高现有技术手段。振动测试台的应用将有效地规避在以前的技术手段下，仪器的生产和维护中出现的常见问题，降低仪器的故障率，提高仪器的稳定性，从而保证了生产的有序进行。节省起下钻的同时，节约了大量的起下钻成本以及运输费用，为油田的降本增效创造了更高的价值。随着油田开发进程的推进，振动测试也将会成为仪器生产维修中的必要检测手段。