2530双感应仪器常见故障分析与处理

• 92 • PETROLEUM TUBULAR GOODS & INSTRUMENTS 2018 年 4 月

•经验交流•

2530双感应仪器常见故障分析与处理

王相彬

(中国石油测井有限公司大庆分公司黑龙江大庆163412)

摘

要：针对2530双感应测井仪器使用中出现的一些故障，介绍了该仪器的电路原理和刻度要求。在此基础上对仪器的故障现

象及原因进行了系统的分析和判断，给出了相应的解决方法。关键词:双感应;故障;分析;维修方法中图法分类号:P631. 8

文献标识码:A

文章编号:2096 -0077(2018)02 -0092 -03

D O I ：10.19459/j. cnki. 61 - 1500/te. 2018.02.025

Common Faults Analysis and Treatment of 2530 Dual

Induction Instruments

WANG Xiangbin

(Daqing Branch , China Petroleum Logging Co. Ltd., Daqing, Heilongjiang 163412, China)

Abstract ： With view to the faults of 2530 dual induction logging instruments in service, the principle of circuits and the calibration require­ments were introduced. And then the faults phenomena and the causes of the instrument were analyzed and estimated, and the corresponding solutions were put forward.Key w ords ： dual induction ； failure ； analysis ； maintenance method

〇引言

双感应仪器是2530大满贯电缆传输数据测井系统

中一种重要的测井仪器，能够同时测量裸眼井径向深、 中地层电阻率和自然电位三种曲线，能提供评价原状地 层电阻率、侵入带电阻率及侵入带直径所需的必要资 料，是唯一能在油基泥浆或干井中测量电阻率的仪器， 更适于低电阻率地层的测量，有助于评价储层，确定原 油可驱动能力。测井时连接的仪器有:硬电极、辅助测 量探头、电缆遥测仪、共用电子线路1、自然伽马能谱探 头、补偿中子探头、微球形聚焦探头、岩性密度探头、液 压推靠器、REC 共用电子线路2、连斜探头、高分辨率声 波测井仪、双感应探头，双感应仪器在仪器串的最下部。

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双感应仪器的测量原理

双感应测井的基础理论为Maxwell 电磁感应理论和趋

肤效应几何因子理论。当发射线圈系输入稳定频率、恒定

幅度的交变电流信号时，被测地层中将建立交变电磁场，地

层环感应生成电流，感应电流正比于地层环电导率;各地层 环感应电流又在测井仪器接收线圈系形成二次感应电势。 测量该二次感应电势，即可推断出地层的电导率。

深感应和中感应的工作原理相同，共用同一套发射 线圈系统，包括20 kHz 振荡器和发射线圈系。深、中感 应测井的区别在于接收线圈系布阵参数不同，因而形成 不同的探测深度和不同的纵向分辨率。深感应线圈系 位于线圈系的上部，中感应线圈系位于线圈系的下部。 电路原理框图如图1所示。

图1 双感应仪器电路原理框图

第一作者简介:王相彬，男，1964年生，高级技师，2011年毕业于东北石油大学石油工程专业，现从事新仪器的推广、应用及维修工作。£-

mail ：

wangwnwu767@ 163. com

2018年第4卷第2期王相彬:2530双感应仪器常见故障分析与处理• 93 •

2 2530双感应仪器的刻度

仪器的刻度就是在模拟测量环境条件下用被测参 数的标准值对仪器进行标定，以便建立起测量信号与被 测参数的对应关系，是对仪器性能的检查与调整，是保 证测井取得合格资料的一种重要措施。利用刻度信息 能及时发现问题，通过解读双感应仪器刻度数据，可以 帮助我们找出故障范围。对同一只仪器不同时期的刻 度数据进行对比、研究，可及时发现仪器故障。

双感应测井仪器的刻度包括车间刻度和现场刻度。车间刻度使用现场一级刻度标准，即自由空间的“零”电导率信号和产生500 mS/m电导率的刻度环信号。车间 刻度是每月进行一次。仪器应离地面3 m以上，仪器周 围10 m以内不应有金属或其它导电材料存在[1]。

3双感应仪器的故障分析与处理

3.1故障一

1) 现象

感应仪器下到井内测井时，无感应数值上传。

2) 原因分析

观查计算机采集信息，发现其他信号正常，唯独没 有深感应ILD数值，怀疑是深感应电路有故障，或是 REC共用电子线路对深感应信号的放大部分电路有问 题，其它仪器应没有问题。

3) 处理方法

当把仪器提到井口时，发现感应仪器的扶正器由于 紧固的不当，滑到深感应探头接收线圈位置，造成无深 感应输出。经重新对扶正器固定位置后再进行测井，则 一^切正常。

3.2故障二

1)现象

在工作环境温度较低时（冬季气温多在-20 t以下），深感应与中感应刻度值均偏低，如表1所示。

表1低温条件下的刻度数值

0432#仪器

内零内刻外刻环外刻环

电压值电压值刻低值刻髙值ILD 1.00523.66 1.09495.83

ILM0.21572.870.15550.92

2)原因分析

常温下对该仪器进行效验检测时，刻度值在正常范 围内，如表2所示，由此初步判断仪器的供电正常。当在 低温环境下对仪器进行刻度检查时，检测到参考信号数 值只有189.5 mVAC。参考信号产生的电路原理如图2所示。利用5. 12 MHz的石英晶体和四二输入与非门 (54HC00)，经过4040计数器（U2)循环计数，计数器输 出端通过CY7C245 - 15存储器输出数字正弦波信号，经 D/A转换器（U3 AD7520)得到20 kHz的振荡频率的模 拟正弦波信号，再通过1^2620、了〇823[2]。1〇823与变 压器T4组成输出电路，用以提高输出电流功率。在变压 器T4的输出端引出两个信号:一个是大电流的交变信 号提供给发射线圈系，一个通过小阻值的采样电阻将电 流信号转变成电压信号200 mVAC引出，分别提供参考 放大器，补偿线圈系、感应内刻度信号，抵消线圈系误差 信号和温度补偿信号[4]。

经分析认为是线圈系所在的低温环境，使线圈系的 电阻阻值发生变化，导致发射电流变化，使200 mVAC有 所下降。TD823是一个功率放大器，常温时输出功率为 12 W，异常温度时输出功率也有所下降，也会使200 mVAC有所下降。

表2常温下的刻度数值

0432#

内零内刻外刻环外刻环

电压值电压值刻低值刻高值ILD 1.13534.78 1.16536.89

ILM0.54583.640.75586.31

图2 20kHz振荡器原理框图

3)处理方法

在低温环境下，通过对ILD、ILM放大电路中的温度 补偿电阻进行代换测试，没有发现问题。当测量U6 - 6 端点的交流电压时为7.2 VAC，比常温下的8.3 VAC低。在放大器2620的反馈回路中多串接一个正温度系数的 1k l l的热敏电阻（HA2620的6端与AD7520的16端之 间），HA2620是高阻抗运算放大器，主要用于自动控制、自动检测微电流放大、阻抗变换。然后重新对电阻

阻值进行调整，使U6 -6端的电压为8.5 VAC，经分别在 两种环境下全面测试后，正常，问题得以解决。

3.3故障三

1) 现象

双感应仪器深感应接收系统线性数值超标。

2) 原因分析

通过刻度对双感应仪器进行线性检查，

将电压表分