Sondex水平井牵引器测井过程中的故障分析及处理

王艺璇

摘 要：本文简单介绍了Sondex水平井牵引器的工作原理，总结了其在测井和维修过程中遇见的问题，并分析了发生故障的原因，为水平井的测试提供了一定的基础。

关键词：Sondex水平井；牵引器；故障分析

中图分类号：P631.81 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）15-0153-02

0 引言

随着油田开发的深入，水平井的数量越来越多，与之相适应的Sondex水平井牵引器的测井的需求也随之增大。测试的项目涉及套损检测、固井质量检测、注入及产出剖面测井等，为水平井的开发提供技术支持。随着水平井测井的发展，数量上的逐年增加，仪器也面临诸多问题，在测井过程中的故障也慢慢的多了起来，本文结合多年的维修经验，对故障进行了总结与分析，对牵引器的测井过程有一定的指导意义。

1 Sondex水平井牵引器工作原理

Sondex水平井牵引器是由一些易于拆卸、安装的许多部件组成，它通过地面供电，使离合器啮合，由驱动马达打开驱动臂，伸展至套管壁上，并在套管壁与驱动轮之间施加足够的侧应力，来产生无滑动的牵引，最终将仪器推到水平目的段。主要由以下部分组成：接箍张力短接（HTC）、电路、离合器、驱动马达和扶正器。在地面上可以观测到CCL，电缆头张力，牵引器的爬行速度，牵引器的电流、电压，牵引器驱动臂的位置和拉力大小。仪器结构如图1所示，技术指标如表1所示。

各部件功能：（1）CCL和张力短接（HTC）：是通过遥测测得CCL和电缆头张力信号上传至地面监视系统，确定牵引器的位置以及牵引器上下移动时加在电缆头上张力的大小。（2）驱动部分：是两对互成90度的驱动总承，驱动总承包括压缩弹簧、驱动臂、驱动轮，驱动轮安装在驱动臂上，可以根据不同井眼尺寸来更换不同尺寸的驱动臂。（3）上下扶正器：用于使仪器居中，下扶正器低端通过万向节与井下仪器配接。

2 测井中常见故障分析及处理

牵引器在测井过程中，最直接的故障现象为牵引时仪器停滞不前。我们根据停滞时电流的大小和曲线形态来推断牵引器井下情况。

2.1 牵引器停滞且电流过大

出现这种现象，有几方面的影响因素：（1）井况不良。如果套管有变形或错段等问题，牵引器在此处出现遇阻的情况，那么牵引器的工作电流持续变大，超过2A时，仪器自动保护。出现这种情况，最好的办法停止操作，和作业队沟通，看在洗井的时候在该层段处是否存在异常情况。如果有，停止牵引器继续操作。（2）仪器故障。可能由于电路故障、扶正器短路、牵引器故障等原因引起，解决此类问题的方法就是供电收起驱动轮然后启动牵引，如果电流恢复可判断为井况原因引起的故障。若电流仍然过大可判断故障在仪器本身。以上故障时曲线形态见图2所示。

2.2 牵引器停滞且电流过小

出现此类故障的原因有几个可能：（1）主传动轴扭断。牵引过程中由于井下出沙严重，泥沙进入驱动轮内部，弧形齿轮和锥形齿轮啮合不良，传动作用力变大或无法传动，导致主传动轴与连轴器相连的部分作用力变大扭断，使电机在内部空转，此时牵引器停止牵引，电流曲线突然降低速度曲线小幅升高CCL曲线无变化，见图3所示。（2）牵引器空爬。井下套管变径会导致仪器空爬，适当上提仪器，重新牵引，仪器各项指标恢复正常，说明之前仪器驱动轮与套管外壁没有充分接触，无法牵引仪器串；如果重新牵引还是不能前进，则判断为仪器驱动轮故障。

2.3 牵引器停滞且无电流

（1）供电线路故障。控制面板电路断路，集流环损坏，会导致断路。（2）仪器线路故障。关闭电压，快速调节电压到25V以上若电流恢复，可判断为仪器线路故障，常见的故障原因包括过芯线断路，引线脱焊等。在测井过程中，仪器也会因为井况、仪器配件老化、仪器驱动部件带入异物等原因，导致仪器速度曲线不均匀，牵引载荷时大时小，见图4所示。

操作人员可在仪器允许的范围内，适当调节仪器牵引速度，完成测井。若调节中电压电流超过仪器负载，应立即停止牵引，避免损坏仪器。仪器起出后应对其进行全面的检修保养，排除仪器隐患。

3 维修中常见故障及处理

牵引器的施工工艺繁琐，测井后应进行全面的拆卸、清洗、安装、保养和维护。牵引器的常见故障主要集中在驱动部分，这部分运转的好壞程度直接影响牵引器的性能。它的故障分为以下几项：

（1）电机损坏。测井过程中，由于一些外界的客观原因，驱动轮转动不良，增加了牵引阻力，使电流突然升高，造成电机损坏。为了避免这一情况，在测井前应对井况进行全面而准确的了解，必要时洗井。在测井过程中，如果牵引器遇阻，应立即停止供电，把仪器上拉一段距离后，再进行牵引，若仍然遇阻，应当及时取出仪器。每次测井后应对电机进行冲换机油，保证电机内部运转流畅。（2）驱动部分啮合不良。驱动轮中锥形齿轮连接驱动轮转动，长时间作用力和摩擦下，轴套磨损严重使他们之间的啮合程度越来越差，甚至脱扣造成空转，更换相应零件即可恢复。为降低此类故障的发生，应在平时的维修过程中观察零件的磨损状况，做到及时的更换。（3）传动轴扭断。测井过程中井况不好，使过大的扭矩加在驱动轮上，造成了传动轴的扭断或者变形。更换相应零件即可恢复。（4）驱动轮损坏。驱动轮内部空间窄，内部零件精密复杂，在仪器使用过程中带进的细小沙石容易堵塞零件缝隙，使齿轮不能良好的吻合，卡住链条不能转动。造成链条扭断，齿轮磨损变形。针对这部分我们应在仪器使用前对驱动轮测试，使用后对驱动轮全面拆卸、保养。除此之外，维修中的故障包括电路中元器件损坏松动，扶正器滚轮磨损、扶正器绝缘差等故障，这需要维修人员曾强维修维护意识，做到定期维护检修可大幅度降低使用过程中此类故障的产生。

4 结语

仪器的好坏直接影响生产进度和测井质量，本文详细介绍了水平井牵引器常见故障及其排除方法，如果在测井过程中出现偶然故障现象，建议操作人员按照此方法判断，在测井现场能排除仪器本身的故障，不能在现场解决的，返回维修人员处，在室内设施齐全，条件满足的情况下，进行室内校验，找出故障发生的原因，从而提高时效创造出更大的经济效益。