薛明霞，王文周，史京進(jìn)

熊治波，李勇超，譚 松 （中石化中原油田分公司測(cè)井公司數(shù)據(jù)中心，河南 濮陽(yáng)457001）

雙側(cè)向測(cè)井能同時(shí)測(cè)量原狀帶與侵入帶地層電阻率，常與微球測(cè)井儀組合測(cè)井 （測(cè)量沖洗帶電阻率），得到沿井眼徑向淺、中、深3條視電阻率曲線。分析測(cè)量的電阻率，能夠區(qū)分飽含導(dǎo)電流體 （如含鹽水或泥漿濾液）的地層和飽含非導(dǎo)電流體 （如含油和氣）的地層。

由于井況復(fù)雜，加上鉆輸測(cè)井，造成儀器磨損嚴(yán)重，出現(xiàn)SDZ－3060C雙側(cè)向電極系磨掉、磨偏等現(xiàn)象。而且雙側(cè)向電極棒探頭是一次壓模而成，電子線路裝在電極棒探頭腔體內(nèi)，因此電極系磨損，更換需要到廠家重新制作，代價(jià)大，成本高。因此，設(shè)計(jì)電極系保護(hù)器對(duì)電極系整體起保護(hù)作用，很有必要。

1 電極的制作

SDZ－3060C雙側(cè)向電極所用的材料鉛絲容易腐蝕生銹，在復(fù)雜井況中，常出現(xiàn)鉛絲斷裂、剝離，造成電極時(shí)通時(shí)斷，甚至不通，電極間電阻變大，影響電流的發(fā)射和接收，直接影響測(cè)井曲線的質(zhì)量，影響測(cè)井效果。

針對(duì)這種情況，筆者采用具有耐磨、耐高溫、耐腐蝕、堅(jiān)固、抗壓的無(wú)磁不銹鋼鋼板，作為制作電極的材料，對(duì)損壞的電極制作。該材料堅(jiān)硬，不易成型，加工過(guò)程復(fù)雜，過(guò)程如下：

1）加大焊點(diǎn) 在電極正常導(dǎo)通時(shí) （內(nèi)部未損壞），先對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行處理，焊點(diǎn)一般為銅質(zhì)或鉛質(zhì)，除去表面氧化層，鍍錫，在不同的焊點(diǎn)焊上2根銅導(dǎo)線，兩端都引出來(lái)與電極棒成一直線，同時(shí)用2個(gè)固定夾，環(huán)繞住電極棒，把這2根銅絲固定在電極環(huán)上，固定夾用螺絲上好，并焊接，一起焊接在電極環(huán)內(nèi)，保證充分接觸，確保電極導(dǎo)通。

圖1 無(wú)磁不銹鋼板制作電極測(cè)量、加工示意圖

2）制作電極 對(duì)所選材料進(jìn)行測(cè)量，定位，制作缺口，并在臺(tái)鉗上壓制兩道邊，成90°，然后卷成環(huán)形，如圖1所示。再在電極位置環(huán)抱住電極棒，對(duì)邊放在90°邊的內(nèi)側(cè)，再用3個(gè)固定夾固定。注意所定位的缺口對(duì)準(zhǔn)電極焊點(diǎn)和固定夾處，如圖2所示。然后把這3層鋼夾住，扣過(guò)來(lái)，一點(diǎn)點(diǎn)壓實(shí)。

3）二次固定 去掉外層的固定夾，在環(huán)扣邊處進(jìn)行焊接，確保這4層鋼連接牢固結(jié)實(shí)。該方法制作的電極堅(jiān)固，耐高溫，耐腐蝕，不易斷裂。

2 電極系保護(hù)器的設(shè)計(jì)

電極磨損后，首先進(jìn)行修復(fù)制作，在這個(gè)過(guò)程中，由于純手工制作，無(wú)磁不銹鋼鋼板抗壓，難加工，既要有技巧，又需要力量，稍微不到位，就會(huì)連接不牢，出現(xiàn)空隙滑動(dòng)，盡管加大焊點(diǎn)，但是耐用性受限。而且仍然磨損，怎樣避免雙側(cè)向電極的磨損，在不影響測(cè)量的前提下，把電極系保護(hù)起來(lái)。

根據(jù)雙側(cè)向測(cè)井儀自身的特點(diǎn)，做一個(gè)電極系保護(hù)外殼，套在電極系上，材料需用耐高溫，耐腐蝕、抗壓的絕緣材料，不影響各電極對(duì)電流的發(fā)射和接收。按照電極的分布，設(shè)計(jì)電極系保護(hù)裝置的尺寸、間距，尺寸標(biāo)識(shí)如圖3所示，以O(shè)點(diǎn)對(duì)稱(chēng)分布，OO′、O′B、B′C 的長(zhǎng)度為12cm，BB′、CC′即M′1、M′2的長(zhǎng)度為2.5cm，C′D 長(zhǎng)20cm，DD′長(zhǎng)38cm，D′E 長(zhǎng)0.6cm，EE′長(zhǎng)1.5cm，E′F 長(zhǎng)6cm，F(xiàn)A′長(zhǎng)60cm。其中FA′裝玻璃鋼套管，起絕緣作用，A′處安裝定位不銹鋼圈。

根據(jù)上述尺寸進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，電極部分只做簡(jiǎn)單連接，大部分裸露，其他絕緣塑膠部位外殼壓實(shí)，結(jié)合具體情況，D′E、EE′大約共有2cm長(zhǎng)，而且A1、A′＊1需要露出，因此DE′都做成簡(jiǎn)單連接。同時(shí)FA′裝玻璃鋼套管，在使用中經(jīng)常磨掉，屬于消耗材料，因此，保護(hù)器該部分從E′到A′部分外殼壓實(shí)。保護(hù)器的大致形狀及具體細(xì)節(jié)已經(jīng)成型，套在雙側(cè)向電極上。結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。

圖2 電極安裝示意圖、實(shí)物圖

圖3 電極系保護(hù)器尺寸參照?qǐng)D

圖4 電極系保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖

3 電極系保護(hù)器的固定

A′處安裝定位不銹鋼圈，把保護(hù)裝置的長(zhǎng)度延伸到A2電極的不銹鋼圈處，由不銹鋼圈進(jìn)行固定。這樣把雙側(cè)向電極系保護(hù)器套在儀器外，雙側(cè)向測(cè)井儀就像穿了個(gè)鎧甲，起到一定的保護(hù)作用。

為了更好的對(duì)電極系保護(hù)器進(jìn)行固定，對(duì)不銹鋼圈進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)方案1是把原來(lái)的較薄的定位不銹鋼圈倒角增大，直徑稍微增加，便于儀器下井，又增加不銹鋼圈的耐磨性；改進(jìn)方案2，直徑再次增大，耐磨性增強(qiáng)，其結(jié)構(gòu)尺寸改進(jìn)如表1所示。

表1 結(jié)構(gòu)尺寸

結(jié)構(gòu)圖如圖5所示，分別為改進(jìn)前、改進(jìn)方案1、改進(jìn)方案2的示意圖。同時(shí)把易生銹的固定頂絲改為不銹鋼頂絲，頂絲的長(zhǎng)度由0.5cm增加為0.7cm，對(duì)電極系保護(hù)器起到很好的固定作用，減少磨損程度。

4 結(jié) 語(yǔ)

針對(duì)SDZ－3060C雙側(cè)向測(cè)井儀電極系不同的損壞情況，進(jìn)行重新制作后，測(cè)量各電極通斷絕緣正常，跟蹤小隊(duì)測(cè)井情況，反應(yīng)測(cè)井曲線良好。原有儀器的電極測(cè)十多口井就損壞，改進(jìn)電極測(cè)20多口井仍完好無(wú)損。安裝電極系保護(hù)器，將避免電極系受損，做到防患于未然，從根本上解決了儀器的損壞問(wèn)題。該技術(shù)可以推廣應(yīng)用其他儀器的電極。

圖5 不銹鋼圈不同方案結(jié)構(gòu)圖對(duì)比

［1］尚作源 .地球物理測(cè)井方法原理 ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1987.

［2］童詩(shī)白 .電子技術(shù)基礎(chǔ) ［M］.北京：高等教育出版社，2005.