RS3130供電短節(jié)的故障分析

薛衛(wèi)東（中國(guó)石化江漢石油工程有限公司測(cè)錄井公司，湖北 潛江 433123）

RS3130供電短節(jié)的故障分析

薛衛(wèi)東（中國(guó)石化江漢石油工程有限公司測(cè)錄井公司，湖北 潛江 433123）

本文僅對(duì)RS3130全電極組合測(cè)井儀的核心部分——電子線路的工作原理做了簡(jiǎn)要分析，就其在實(shí)際生產(chǎn)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)，并提出了解決問(wèn)題的思路。

RS3130;故障分析;改進(jìn)

RS3130全電極組合測(cè)井儀與PCM脈碼儀配合可以完成所有電極系及井徑、SP測(cè)井任務(wù)，它對(duì)于節(jié)省測(cè)井時(shí)間、減輕前線測(cè)井工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度有著十分重要的意義。RS3130的電子線路（生產(chǎn)實(shí)際中簡(jiǎn)稱(chēng)“供電短節(jié)”或“供電”）是其整個(gè)測(cè)井儀的核心部分，但是在實(shí)際應(yīng)用中，該電子線路卻經(jīng)常發(fā)生故障。

1 電子線路工作原理：

供電短節(jié)的作用是為4M、2.5M、微電極等不同電極系測(cè)井項(xiàng)目提供不同頻率的恒定測(cè)井電流，以及對(duì)采集的測(cè)量信號(hào)進(jìn)行處理，并輸出與地層信息相對(duì)應(yīng)的直流信號(hào)，同時(shí)它還給井徑測(cè)井提供電源并將與井徑變化對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)輸出到PCM上從而上傳地面進(jìn)行處理。它主要是由①供電單元、②信號(hào)源、③斬波電路、④單元信號(hào)處理模塊、⑤微電極發(fā)射測(cè)量電路模塊、⑥井徑測(cè)量單元等構(gòu)成。

2 電子線路故障分析：

(1)換擋不靈敏及推靠電流超標(biāo)。經(jīng)分析查找，一般該問(wèn)題是由電機(jī)引線絕緣不好引發(fā)的。由于電機(jī)引線須長(zhǎng)期曝露在泥漿環(huán)境中，且其連接點(diǎn)也是依靠曝露在泥漿中水密插針，其絕緣可靠性就是儀器的薄弱點(diǎn)，難免因其絕緣不好引發(fā)該問(wèn)題的發(fā)生。

(2)供電刻度正常、地面配接正常的情況下，上井時(shí)2.5M或4M卻不能正常測(cè)井，致2.5M只能單測(cè)。該問(wèn)題一般是外接儀器配接問(wèn)題致電流輸出通路中斷造成的。

(3)電流輸出正常、換擋疑似正常，2.5M測(cè)量值輸出不正常。檢查時(shí)，各標(biāo)稱(chēng)點(diǎn)信號(hào)都正常，只有輸出不正常。一般重點(diǎn)檢查就是看輸出濾波電容是否狀態(tài)異常，下一步就是DG307電子開(kāi)關(guān)及其外部器件。

(4)微電極測(cè)量輸出電路經(jīng)常發(fā)生故障，2U1（DG307）經(jīng)常損壞，而且發(fā)生故障時(shí)，還連帶刻度換擋不正常。

3 電子線路的改進(jìn)：

改進(jìn)一：從電路分析中我們可知，微電極測(cè)量值的輸出地接在了測(cè)量耦合變壓器的中間抽頭，然后通過(guò)一個(gè)電感接在繼電器J6的8端。J6的作用是在沒(méi)有換擋電壓時(shí)，4、2相連（即上接頭的5和18相連），5、7相連（即與J5的1相連），纜芯5當(dāng)作信號(hào)模擬地。J5的7、1相連，2、8相連，即將微電極的兩個(gè)測(cè)量輸出連接在纜芯1和3上輸出。當(dāng)換擋電壓來(lái)時(shí)，J6的2與4斷開(kāi)，與8相連；7與1相連。換擋或推靠時(shí)，儀器被斷電，此時(shí)J5的5、7和2、4相連。那么纜芯1和3通過(guò)J5與微電極測(cè)量輸出斷開(kāi)，就連接到儀器下端去了，而輸出地懸空，纜芯1和5就接到儀器下端的換擋繼電器上去了。這樣的電路設(shè)計(jì)本身就隱含一定的風(fēng)險(xiǎn)：在各元件工作正常時(shí)，換擋電壓來(lái)時(shí)，J6工作總有一個(gè)啟動(dòng)時(shí)間，這時(shí)，J6的8上就有一個(gè)沖擊電壓。雖然有電感削鋒，不至于對(duì)2U5（DG307）產(chǎn)生破壞性影響，但總是一種潛在危險(xiǎn)。而當(dāng)J6一旦工作不正常，即在換擋時(shí)，纜芯5上的高壓直接就加在了2U5（DG307）的2，5端，極易損傷DG307。而DG 307的地是纜芯10，這樣反過(guò)來(lái)又會(huì)影響換擋，導(dǎo)致?lián)Q擋電流過(guò)大，損壞其他組件。

改進(jìn)二：其實(shí)，RS3130電子線路還可以做進(jìn)一步的改進(jìn)。通過(guò)電路框圖對(duì)電路分析可知，微電極的電流輸出回路與電極系的電流輸出回路共同通過(guò)纜芯10連接到纜皮上的。即微電極電流輸出在下端2#芯，接到極板的0#電極上。信號(hào)發(fā)射到地層進(jìn)入到地層侵入帶不久發(fā)散回到井筒，然后回到纜芯10，構(gòu)成一個(gè)電流回路。這種設(shè)計(jì)看似電路流經(jīng)路徑長(zhǎng)一些，但有一個(gè)問(wèn)題，即由于連接環(huán)節(jié)多，當(dāng)10#芯出現(xiàn)接觸電阻特別是大到一定程度的接觸電阻時(shí)，勢(shì)必會(huì)影響微電極的測(cè)量值。而萬(wàn)一10#芯在哪一環(huán)節(jié)脫落斷開(kāi)，微電極回路就構(gòu)不成，就不能正常測(cè)井。

為此，電路可以做如下改進(jìn)，即在微電極的輸出極加一個(gè)1：1隔離變壓器，斷開(kāi)J4的4上連接線，把1：1耦合變壓器的初級(jí)接J4的4和1T1的地端（即10#芯），次級(jí)一端接到下端2#芯的連接線上，一端接一個(gè)1Ω/2W的電阻，然后引出2根線，一根接下端的21芯，最后連接到緊固在儀器托架的螺絲上，同時(shí)另一根接在緊固在線路骨架處的螺絲上，即與儀器外殼可靠連接

這樣接的有三點(diǎn)好處：

(1)當(dāng)10#芯發(fā)生問(wèn)題時(shí)，微電極照樣可以正常測(cè)井，這樣測(cè)井返工時(shí)，就可以少下微電極儀器，減少工作勞動(dòng)強(qiáng)度同時(shí)減少儀器損耗，降低測(cè)井風(fēng)險(xiǎn)。

(2)便于在測(cè)井不正常時(shí)迅速判斷并排除故障。

(3)它絲毫不影響微電極的測(cè)井曲線質(zhì)量，而且由于回流時(shí)獨(dú)立可靠連接，還減少了干擾，降低了曲線出現(xiàn)跳點(diǎn)的機(jī)率。

4 結(jié)語(yǔ)

(1)當(dāng)儀器發(fā)生故障時(shí)，首先應(yīng)判斷故障性質(zhì)，并針對(duì)它是偶發(fā)性的還是系統(tǒng)性的不同性質(zhì)，采取不同的應(yīng)對(duì)措施。如果是偶發(fā)性的問(wèn)題，只要認(rèn)真檢查、過(guò)細(xì)分析，根據(jù)電路工作特點(diǎn)及信號(hào)流程和各工作點(diǎn)信號(hào)標(biāo)稱(chēng)值逐級(jí)排查即可。

(2)就RS3130電子線路纜芯變換及微電極電流回路的缺陷，我們?cè)谌姘盐諆x器工作原理的基礎(chǔ)上，給予了一定的優(yōu)化，確實(shí)保障了儀器工作的穩(wěn)定性，也減少了儀器檢修的頻次。

[1]RS3130全電極組合測(cè)井儀操作手冊(cè)（資料）.