GEOWAVES系统采集单元GAU的维保

邱东瑞，宛文宇(中海油服油田技术事业部塘沽作业公司，天津 300451)

0 引言

GAU(geowaves acquisition unit)是GEOWAVES系统采集单元，由GSU(geowaves seismic unit)地震单元和GDU(geowaves digitizer unit)数字转换单元组成。GDU电子线路部分由四块板子构成：马达控制板、电源板、Xilinx板、AD转换板；主要负责GHTU下发命令的接收、响应及完成采集数据的上传；仪器推靠臂以及三分量的井下检波器则在GSU短节上。电机驱动臂轴来实现推靠臂的收开，推靠收开时，轴与本体之间是相对运动的，其密封是依靠O-ring和GLIDE圈实现［1］。如果井中含硫化氢、一氧化碳等腐蚀气体及多次作业未及时维保，会出现动密封失效，仪器灌浆，损坏GSU中的三分量、电机甚至破坏GDU中的电路板。

1 GAU的拆卸

GAU如图1所示，由GSU和GDU组成，两者通过快速环连接。拆卸时，用一把勾头打住GSU部分，一把勾头拆卸GDU。下井仪器保养不及时，拆卸会比较困难，由于GSU内有检波器芯，应避免剧烈震击，可以增加勾头力臂或用橡胶锤轻轻敲击。

图1 VSP采集单元GAU

2 GAU的维保

2.1 GDU的维保

GDU主要由4块电路板组成，维保中主要检查各种信号是否正常，芯片是否存在虚焊、松动；芯片固定螺丝是否紧固，开关管绝缘垫、绝缘环是否完好等。

2.2 GSU的维保

仪器推靠部件和动密封部分与井液接触，容易出现问题，GSU部分的拆卸、关键部件维保及装配工序如下：

(1)用专用工具逆时针打松锁紧环，用工具带有丝扣一端拧到锁紧环上，将其拽出；

(2)用专用工具带有丝扣一端拧到检波器组件上，将其轻轻拽出，要注意不要损坏插针；

(3)取一把勾头扳手打住GSU靠近推靠臂部分，用另一把勾头逆时针拆下电机外保护壳；

(4)拆掉电机组件前端的MONOPIN 接插件，断开贯通线和接地线；

(5)断开电机连线，拆下电机固定锁环，用 M3的T棒把电机拽出。正常情况下电机是比较容易取出的；但如果出现灌浆，电机外壳锈蚀，此时要取出就很困难了；如强制拆卸则会把电机外壳上的螺丝切断，只会把外壳拽出，电机本体还是会留在原处，如图2所示，所以遇到电机拆卸困难时，要暂停取出电机，先进行下一步；

图2 螺丝切断，电机本体未拆出

(6)拆卸推靠臂上的两颗顶丝和两个销子，拆下推靠臂、链和轴；

(7)如果第5步中的电机可以拆出，此步骤要拆出电机基座；用专用工具的螺纹端固定到电机基座上，转动T棒，把工具前端销子卡到电机基座内部的槽内，顺时针转动T棒，把电机基座慢慢顶出；随后用T棒把传动轴拽出；

(8)如果第5步中的电机不能拆出，先拆掉支架上的8个固定螺丝，取下支架；再用PK棒轻轻把电机基座敲出，把取出的电机基座固定住，拆下固定滚轴丝杠的螺母，抽出滚轴丝杠，在丝杠端用改刀把电机顶出(此方法只用于正常拆卸电机无法拆出的情况)；

(9)拆出衬套的锁环，用PK棒把电机端衬套敲出，用T棒把另一端衬套拽出；

(10)用内六方拆下连接插头的固定螺丝，把连接插头和贯通线慢慢拽出。此时GSU拆卸完毕，可以清洗仪器本体和保养、更换配件。

3 部件的维保

3.1 YOKE(支架)的保养

转动工具的手柄1固定到YOKE上，转动手柄2压缩弹簧，拆下两个固定螺丝，抽出弹簧。反方向转动手柄2，使压缩的弹簧恢复，转动手柄1，取下工具。清洗检查弹簧、螺丝和YOKE本体。

弹簧上涂抹专用油，旋转手柄2靠近手柄1，丝杠穿过弹簧固定到YOKE本体上，反方向旋转手柄2压缩弹簧直至可以旋紧固定螺丝。

3.2 衬套的保养

衬套内部的O-ring 和GLIDE圈是动密封的主要组成部分，因此做好它们的保养十分重要。

顶部衬套的保养：拆下O-ring和GLIDE圈，清洗衬套，检查O-ring槽和GLIDE圈槽有没有锈蚀的情况，更换O-ring和GLIDE圈。更换GLIDE圈时，首先要把GLIDE圈弯一下再安装，安装到槽后，用光滑金属棒整形GLIDE圈。由于GLIDE圈材质较硬，容易损坏，不要把轴直接穿过衬套；用热风枪在50 ℃的热风下加热GLIDE圈一段时间，在轴上涂抹硅油后再穿过，此后的安装就相对容易也不会损伤GLIDE圈。底部衬套的保养和顶部衬套的保养基本一致。

3.3 其他部件的维保

其他如电机、检波器芯等电气配件以及减速机构、臂、内的齿轮、轴承等精密配件在仪器进浆时，一般会损坏或不稳定，建议直接更换掉。

4 GAU的组装

(1)清洗、吹干仪器本体，穿好贯通线，固定连接插头；

(2)底部衬套安装：衬套上的O-ring涂抹O-ring油后，用T棒把底部衬套推到位；

(3)顶部枕套的安装：枕套上的O-ring涂抹O-ring后，用PK棒把枕套推到位后，打紧锁环；

(4)臂、轴的安装：在确定臂、轴的NUT和spring没有锈蚀、转动灵活及臂、轴密封面没有锈蚀的情况下，涂抹上硅油，用T棒把臂、轴推到底；

(5) YOKE的安装：把保养完成的YOKE安装到本体上，交叉打紧8颗固定螺丝；

(6)电机基座的安装：在确定丝杠完好、减速机构转动灵活后，在O-ring上涂抹O-ring油，把工具螺纹端固定到电机基座上，贯通线穿过电机基座，对准定位销、转动工具手柄同时拽紧贯通线，把电机基座上到底，反方向旋转工具上的螺纹部分，把工具取下；

(7)电机和MONOPIN 接头的安装：对准槽位、用T棒把电机推进电机舱，上紧电机固定锁环；按照颜色正确连接电机和离合的四根线，连接地线和贯通线后上紧MONOPIN 接头的固定螺丝。把富裕的线理顺并用高温胶带固定在电机舱外壳上；

(8)电机外壳及臂的安装：电机外壳安装前要进一步确定步骤6中电机基座的安装是否到底，若不到底，安装电机外壳时容易导致电机外壳和本体间挤线；确定电机外壳安装到位后，安装、打紧电机外壳；在YOKE上涂抹专用油后，依次安装链、轴及推靠臂，安装销子和固定螺丝；

(9)此时GSU的机械部分已经安装完成，反复多次手动拉开、闭合臂；正常情况下，手动拉开臂后，依靠弹簧的力量，臂可以自动收回；

(10)检波器组件的安装：对准接口，把检波器组件推到位，上紧锁环；

(11)把组装完成的GSU和GDU通过快速环连接，打紧；

(12)连接通讯节和地面系统进行自检和收、开推靠检查。

5 结语

GAU采集检波器是VSP设备的核心部分，而且推靠部分是动密封，存在失效导致仪器进浆的风险，维修难度大，费用高。本文特对机械部分，尤其是动密封的维保做了较为详尽的叙述，希望对大家的维保工作有所帮助，尽可能减少故障，减少维修。