綜合錄井儀常見故障分析及維護(hù)保養(yǎng)措施探討

郭洪慶

（大慶鉆探工程公司地質(zhì)錄井一公司地質(zhì)研究中心，黑龍江大慶 163000）

1 概述

油氣鉆井過(guò)程中，地質(zhì)錄井在鉆井現(xiàn)場(chǎng)發(fā)揮重要作用，通過(guò)分析從井底返出的巖屑、地層氣體、鉆井液實(shí)現(xiàn)對(duì)油氣顯示的監(jiān)測(cè)，通過(guò)實(shí)時(shí)采集各項(xiàng)鉆井工程參數(shù)、鉆井液數(shù)據(jù)、氣測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆井工程異常的預(yù)警與監(jiān)測(cè)。綜合錄井儀是錄井現(xiàn)場(chǎng)最核心的裝備之一，其組成零部件多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、分析靈敏度高。由于錄井現(xiàn)場(chǎng)多處野外環(huán)境，自然條件惡劣，風(fēng)沙雨雪都會(huì)對(duì)綜合錄井儀工作造成影響，加之井場(chǎng)揚(yáng)塵、震動(dòng)等因素影響，儀器工作穩(wěn)定性受到影響。此外錄井作業(yè)場(chǎng)所不固定，一口井完鉆后，需要拆裝搬家，到下一口重新安裝，安裝拆裝周期最短一個(gè)星期，并且搬家過(guò)程中路況不好，顛簸震動(dòng)等都會(huì)對(duì)儀器造成影響。由于錄井設(shè)備組成部件多，色譜儀等屬于精密儀器，對(duì)工作條件要求苛刻，傳感器種類多且安裝復(fù)雜，頻繁的安裝拆卸，對(duì)儀器工作穩(wěn)定性造成影響。加之錄井現(xiàn)場(chǎng)儀器操作人員專業(yè)技能及責(zé)任意識(shí)參差不齊，導(dǎo)致綜合錄井儀維護(hù)保養(yǎng)差，故障率偏高。綜合錄井儀屬于隨鉆錄井設(shè)備，一旦出現(xiàn)故障，導(dǎo)致不能實(shí)時(shí)錄取數(shù)據(jù)，影響錄井錄取資料質(zhì)量。在儀器維修過(guò)程中不能繼續(xù)鉆進(jìn)，增加了鉆井等停時(shí)間，推高了鉆井施工成本。因此，分析綜合錄井儀常見故障，做好綜合錄井儀日常維護(hù)保養(yǎng)，使儀器長(zhǎng)期處于良好狀態(tài)，對(duì)于提升錄井工作質(zhì)量具有重要意義。

2 綜合錄井儀組成簡(jiǎn)介

綜合錄井儀組成部分主要有傳感器系統(tǒng)、烴類氣體檢測(cè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集管理平臺(tái)系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)硬件組成。傳感器系統(tǒng)由安裝在井場(chǎng)各個(gè)部位的多種類型的傳感器及CAN總線裝置組成，常用的傳感器有鉆井液出口流量傳感器、密度傳感器、溫度傳感器、電阻率傳感器，鉆井液入口流量傳感器、密度傳感器、溫度傳感器、電阻率傳感器，大鉤負(fù)荷傳感器、絞車傳感器、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速傳感器、力壓傳感器、套壓傳感器、扭矩傳感器、泵沖傳感器，此外還有硫化氫傳感器等，這些不同類型的傳感器能夠測(cè)定不同的參數(shù)。傳感器通過(guò)接線連接到CAN 總線裝置，然后連接到綜合錄井?dāng)?shù)據(jù)采集機(jī)；烴類氣體檢測(cè)系統(tǒng)由脫氣器、氣測(cè)管路、氣相色譜儀、氫氣發(fā)生器等組成，脫氣器安裝在泥漿池，通過(guò)內(nèi)部的攪拌棒將鉆井液中氣體脫離出來(lái)，然后將氣體輸送到氣測(cè)管路中，氣測(cè)管路前端安裝有干燥管，能夠?qū)怏w進(jìn)行干燥，干燥后的氣體鹽氣測(cè)管路輸送到氣相色譜處，成為樣品氣，在載氣的攜帶下，進(jìn)入色譜儀，與氫氣發(fā)生器產(chǎn)生的氫氣在燃?xì)庵枷掳l(fā)生燃燒，使得烴類氣體中碳元素離子化，由氫火焰鑒定器（FID）檢測(cè)到，最后記錄下全烴和組分含量，實(shí)現(xiàn)對(duì)烴類氣體檢測(cè)；綜合錄井儀軟件平臺(tái)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)及應(yīng)用等部分組成，通過(guò)實(shí)時(shí)采集處理傳感器數(shù)據(jù)、氣測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)隨鉆烴類氣體檢測(cè)、鉆井工程異常監(jiān)測(cè)、鉆井優(yōu)化等，記錄下來(lái)的各項(xiàng)參數(shù)為后期分析及解釋評(píng)價(jià)提供重要參考；綜合錄井儀計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由采集機(jī)和服務(wù)器組成，為了防止系統(tǒng)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致不能正常錄井，通常采集機(jī)分為主采集機(jī)和副采集機(jī)，主服務(wù)器和副服務(wù)器，當(dāng)一臺(tái)采集機(jī)或服務(wù)器出現(xiàn)故障，備份的采集機(jī)或服務(wù)器可以正常使用，避免了出現(xiàn)不能錄取數(shù)據(jù)的情況，提升了儀器工作的穩(wěn)定性，減少了因設(shè)備維修造成的等停時(shí)間，也保證了錄取資料的質(zhì)量。

3 綜合錄井儀常見故障及維護(hù)

3.1 烴類氣體檢測(cè)系統(tǒng)常見故障及維護(hù)

烴類氣體檢測(cè)系統(tǒng)屬于較為精密的儀器，也是故障率偏高的儀器。由于鉆井液液面變化頻繁，當(dāng)液面上升沒過(guò)脫氣器時(shí)，容易導(dǎo)致鉆井液被吸入氣測(cè)管路，污染管路，需要及時(shí)調(diào)整脫氣器高度。當(dāng)干燥劑因吸水過(guò)多導(dǎo)致失效時(shí)，需要及時(shí)更換干燥劑。氣測(cè)管路容易出現(xiàn)漏氣情況，要及時(shí)更換管線。色譜儀是較為精密的儀器，氣檢測(cè)精度高、氣路復(fù)雜，容易出現(xiàn)各種故障，常見的有以下幾種：①色譜儀基線不穩(wěn)或者有毛刺，正常情況下，色譜儀基線應(yīng)該是直線，當(dāng)出現(xiàn)基線不穩(wěn)或者毛刺的情況，可能是氫火焰鑒定器長(zhǎng)期工作產(chǎn)生積碳，需要將積碳進(jìn)行清除。也有可能是微電流放大器元器件出現(xiàn)故障，導(dǎo)致性能不穩(wěn)，需要更換微電流放大器。還有可能是離子信號(hào)線絕緣度不夠，導(dǎo)致氫火焰鑒定器的信號(hào)受到干擾，需要對(duì)離子信號(hào)線進(jìn)行絕緣處理；②FID 點(diǎn)火故障。導(dǎo)致FID 點(diǎn)火出現(xiàn)問題的情況較多，當(dāng)出現(xiàn)點(diǎn)不著火的情況時(shí)，可能是點(diǎn)火源電壓不夠，或者是氫氣、助燃?xì)獾攘髁刻?，不能滿足點(diǎn)火要求。當(dāng)出現(xiàn)FID 自動(dòng)熄滅的情況時(shí)，可能是氫氣和助燃?xì)饬髁坎环€(wěn)定，導(dǎo)致自動(dòng)熄火，需要對(duì)氣路進(jìn)行檢修；③烷烴組分譜圖顯示異常。當(dāng)出現(xiàn)譜圖錯(cuò)位時(shí)，由于譜圖出峰時(shí)間與載氣流量相關(guān)，當(dāng)譜圖出峰時(shí)間提前，可能是載氣流量太小，此時(shí)需要對(duì)載氣流量進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)出現(xiàn)譜圖組分顯示不全時(shí)，可能是色譜柱的分離溫度不在正常范圍內(nèi)，需要對(duì)控制色譜柱溫度的電路進(jìn)行調(diào)整；④色譜儀拉桿閥切換有問題。拉桿閥是控制色譜儀分析和反吹的閥門，當(dāng)拉桿閥切換不到位，可能是氣路出現(xiàn)了泄漏，需要對(duì)動(dòng)力氣路進(jìn)行檢修。

3.2 綜合錄井儀傳感器系統(tǒng)常見故障及維護(hù)

綜合錄井儀傳感器數(shù)量多、型號(hào)各異，有的傳感器長(zhǎng)期浸沒在鉆井液中，有的傳感器安裝在鉆臺(tái)上，有的安裝在泵沖上，有的安裝在立管上，受高溫、高壓、振動(dòng)等影響，加之傳感器頻繁的拆裝安裝，容易出現(xiàn)各種故障。一旦傳感器測(cè)定數(shù)據(jù)出現(xiàn)故障，要摸清是傳感器本身故障，還是線路接口故障。如果是傳感器本身故障，需要對(duì)傳感器進(jìn)行檢修，重新進(jìn)行校驗(yàn)。如果是線路接口故障，需要檢查接線情況。在排查傳感器故障時(shí)，對(duì)于壓力傳感器、密度傳感器，可以用手按壓傳感器頭，看測(cè)試電流是否有變化，有變化即可排出傳感器故障。對(duì)于溫度、電導(dǎo)率、體積、流量等傳感器，可以接入低壓電源，然后連上萬(wàn)用表，查看萬(wàn)用表電流，即可排查是否是傳感器故障。當(dāng)傳感器正常，需要對(duì)接線進(jìn)行檢查，重點(diǎn)查看CAN總線裝置出接線情況。

3.3 綜合錄井儀軟硬件故障及維護(hù)

綜合錄井儀軟件系統(tǒng)屬于封閉系統(tǒng)，由于不連接網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)漏洞不能下載補(bǔ)丁，殺毒軟件也無(wú)法更新，系統(tǒng)抵御病毒的能力很差。而操作人員防病毒意識(shí)差，在拷貝綜合錄井儀數(shù)據(jù)時(shí)，通常會(huì)將移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備之間插入服務(wù)器，容易導(dǎo)致服務(wù)器中毒，一旦中毒很難修復(fù)好，只有通過(guò)恢復(fù)系統(tǒng)才能正常使用。為保障綜合錄井儀運(yùn)行穩(wěn)定，需要加強(qiáng)管理，規(guī)范化操作，避免出現(xiàn)系統(tǒng)中毒情況。此外綜合錄井儀軟件系統(tǒng)人為設(shè)置不當(dāng)也會(huì)出現(xiàn)一些故障，需要進(jìn)行合理設(shè)置。綜合錄井儀硬件系統(tǒng)故障相對(duì)較少，一旦出現(xiàn)故障，及時(shí)摸清故障源，更換系統(tǒng)配件即可。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜合錄井儀是地質(zhì)錄井的核心裝備之一，錄取的工程及氣測(cè)參數(shù)對(duì)于及時(shí)發(fā)現(xiàn)油氣顯示、監(jiān)測(cè)工程異常情況、安全高效鉆井具有重要意義。為確保錄井參數(shù)的準(zhǔn)確性，避免出現(xiàn)因設(shè)備故障導(dǎo)致的錄取數(shù)據(jù)不全，減少因設(shè)備檢修導(dǎo)致的鉆井等停，必須加強(qiáng)對(duì)綜合錄井儀的日常維護(hù)及管理，使設(shè)備處于良好運(yùn)行狀態(tài)，提升錄取資料質(zhì)量，發(fā)揮綜合錄井在油氣勘探中的重要作用。