MWD隨鉆測井儀定向短節(jié)常見故障分析及維護(hù)

于澤海 劉皓

摘要：隨著當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國在建筑工程領(lǐng)域?qū)WD隨鉆測井儀的應(yīng)用也越加廣泛。本文中首先對MWD隨鉆測井儀器的基本組成和原理概述進(jìn)行分析，然后進(jìn)一步分析了MWD隨鉆測井儀定向短節(jié)的常見故障。最后根據(jù)實際情況提出了一些維護(hù)和解決MWD隨鉆測井儀器故障的具體措施。

關(guān)鍵詞：MWD隨鉆測井儀;定向短節(jié);常見故障;維護(hù)措施

引言：MWD隨鉆測井儀在工程應(yīng)用過程中主要是通過安裝在鉆頭上的傳感器，從而采集儀器工作時的數(shù)據(jù)，并通過漓江循環(huán)系統(tǒng)中的壓力脈沖將數(shù)據(jù)傳送至地面的計算機(jī)中。在工程領(lǐng)域應(yīng)用MWD隨鉆測井儀可以給定向鉆井工程帶來更高的效率，同時也可以給定向鉆井工作者在工作中提供井斜、鉆井方位、井底溫度、鉆井方向等一系列參數(shù)。工作人員通過這些參數(shù)數(shù)據(jù)便可以在工作中及時的了解井下鉆具的具體去向和工作狀態(tài)，這樣就可以更好的控制施工中井眼的軌跡。工作人員通過MWD隨鉆測井儀并可以在鉆井過程中，制造出井眼軌跡圓滑、質(zhì)量較好的高品質(zhì)井，這樣便可以盡可能的減少因施工質(zhì)量較差從而發(fā)生的災(zāi)鉆井事故。同時還可以對具體的施工步驟進(jìn)行實時控制，防止在鉆井過程中出現(xiàn)軌跡偏移的現(xiàn)象。

一、MWD隨鉆測井儀器的基本組成及原理概述

（1）MWD隨鉆測井儀器的基本組成

MWD隨鉆測井儀器的基本組成主要是由屬于測量部分的定向測量短節(jié)、電源部分的電池筒短節(jié)、信號傳輸部分的泥漿脈沖發(fā)生器和驅(qū)動器短節(jié)這三部分進(jìn)行組成。MWD隨鉆測井儀在工作中可以對鉆井工程中的相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行實時測量和監(jiān)控，主要測量數(shù)據(jù)有井斜、井的方位、鉆井中的工具面、井底的溫度。同時MWD隨鉆測井儀還可以對測量出的參數(shù)利用脈沖進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼，然后通過驅(qū)動器短節(jié)來控制脈沖發(fā)生器的電磁閥開關(guān)閉合情況，這樣就可以來控制鉆井過程中鉆桿內(nèi)泥漿流量的變化。泥漿流量在變化的過程中便會產(chǎn)生相應(yīng)的泥漿壓力正脈沖信號，然后通過地面的儀器將壓力正脈沖信號進(jìn)行接收，從而實現(xiàn)泥漿壓力脈沖數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸。

（2）MWD隨鉆測井儀器的原理概述

MWD隨鉆測井儀中定向儀的短節(jié)主要是由電子儀組成，相應(yīng)的成分主要有多路模/數(shù)轉(zhuǎn)化模塊、微處理器模塊、電源模塊，同時定向儀短節(jié)中還具有定向探管傳感器，定向探管傳感器在工作中主要是通過重力計和磁力計之間相互作用。定向測量短節(jié)的主要功能是將探管深入到井中，然后采集施工過程中的井眼方位、探井的傾斜角、井底的溫度等數(shù)據(jù)。然后將這些數(shù)據(jù)傳送至輸入/輸出模塊轉(zhuǎn)換板，再通過傳感器內(nèi)部的探管將模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號通過串行進(jìn)行輸出。數(shù)字信號輸出后便會通過MPU電路板進(jìn)行處理，然后數(shù)字信號便會在電路板中進(jìn)行運(yùn)算、校正、編碼和儲存，從而有效地控制脈沖發(fā)生器的開啟和關(guān)閉。

二、MWD隨鉆測井儀定向短節(jié)的常見故障

（1）MWD隨鉆測井儀測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確

MWD隨鉆測井儀定向短節(jié)在工作的過程中可能會由于不穩(wěn)定的因素，從而導(dǎo)致測量的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。而產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因有TMF在不同的區(qū)域所表現(xiàn)出的數(shù)值不同，同時在測量過程中還可能會由于磁干擾或是磁通門故障，從而導(dǎo)致測量出的數(shù)值不準(zhǔn)確。

（2）儀器在測量中方位和磁場不正確

MWD隨鉆測井儀定向短節(jié)在進(jìn)行測量的過程中方位和磁場不正確，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因，可能是由于定向短接與鉆桿之間的距離過近，或者是由于定向短接在鐵皮工房和發(fā)電機(jī)區(qū)域進(jìn)行測量，從而導(dǎo)致外界環(huán)境給予過多的磁干擾影響。

（3）儀器在測量中出現(xiàn)溫度異常輸出

MWD隨鉆測井儀定向短節(jié)在測量中出現(xiàn)溫度異常輸出，出現(xiàn)這一現(xiàn)象可能是由于電路在連接的過程中所設(shè)置的溫度傳感器型號不正確、電路中三引腳器件并沒有4-30伏的電源進(jìn)行相連接或三引腳器件沒有設(shè)置電影的輸出端、溫度傳感器與對地阻未接通、測量中所使用的電源板5V控制電壓不正常。

（4）儀器在測量中容易導(dǎo)致接觸不良故障

MWD隨鉆測井儀定向短節(jié)在測量中出現(xiàn)接觸不良的故障，可能是由于21芯內(nèi)出現(xiàn)過多的雜物，從而導(dǎo)致卡槽區(qū)域出現(xiàn)彎曲和破損現(xiàn)象、電路模塊和電路骨架使用的走線封膠出現(xiàn)破損、電路中進(jìn)行模塊安裝的螺絲釘出現(xiàn)損壞等。

三、維護(hù)MWD隨鉆測井儀故障的措施

（1）解決儀器測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)故障的措施

解決MWD隨鉆測井儀定向短節(jié)測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的措施，首先需要通過人工觀察測量數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)是否一致，然后通過TGF和TMF之間的測量數(shù)值來判斷儀器是否出現(xiàn)故障。如果發(fā)現(xiàn)測量的數(shù)值不正確，那么工作人員就需要查看原始值是否正確;如果發(fā)現(xiàn)原始值不正確，那么工作人員就需要對電路骨架中的電源模塊進(jìn)行及時的更換。

（2）解決儀器在測量中方位和磁場不正確的措施

解決MWD隨鉆測井儀定向短節(jié)在測量中方位和磁場不正確的措施，首先需要檢查測量儀器表面是否完好。若測量儀器未出現(xiàn)損壞，那么就需要將測量區(qū)域中的鐵質(zhì)鉆桿、鐵皮工房和發(fā)電機(jī)等鐵制品進(jìn)行移除，從而減少儀器的測量過程中由周邊磁場所帶來的干擾。

（3）解決儀器的測量中出現(xiàn)溫度異常輸出的措施

解決MWD隨鉆測井儀定向短節(jié)在測量中出現(xiàn)溫度異常的措施，首先需要判斷定向儀器在測量中其他數(shù)據(jù)是否輸出正常，如果其他數(shù)據(jù)輸出正常，只有溫度輸出異常，那么就需要判斷溫度傳感器是否與對地電阻接通。如果溫度傳感器與對地電阻接通，仍然出現(xiàn)溫度輸出異常情況，那么就需要進(jìn)一步判斷測量儀器中的電源板所使用的5V控制電壓是否正常。

（4）解決儀器的測量中出現(xiàn)接觸不良故障的措施

解決MWD隨鉆測井儀定向短節(jié)這兩張出現(xiàn)接觸不良故障的措施，施工人員首先需要檢查測量儀器中的插件內(nèi)是否有雜物，如果出現(xiàn)雜物，就對雜物進(jìn)行清除。并且保持儀器在震動的情況下每一個插頭接觸良好。如果儀器內(nèi)部未出現(xiàn)雜物，那么工作人員就需要對儀器中的每一個螺絲和卡件部位進(jìn)行檢查。

四、結(jié)束語

只有對MWD隨鉆測井儀定向短節(jié)在工作中可能會出現(xiàn)的故障進(jìn)行制定完善的應(yīng)對措施和處置方式，才可以保證測井工作的順利進(jìn)行。同時還需要維修人員在日常對儀器的維護(hù)過程中，需要對MWD隨鉆測井儀定向短節(jié)的接頭部位和四芯滑環(huán)部位進(jìn)行定時的清除，從而保證儀器的正常性能。

參考文獻(xiàn)：

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