王靖,鄭振峰
(1.延長(zhǎng)油田井下作業(yè)工程公司,陜西 延安 716000;2.陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,陜西 西安 710300)
聚能聲波測(cè)井儀器是測(cè)井中非常重要的一個(gè)測(cè)井項(xiàng)目,SCB-501補(bǔ)償聲波測(cè)井儀是一種超深井聲速測(cè)井儀。它可用于深井地層的聲速測(cè)量,以進(jìn)行地層對(duì)比,求得地層孔隙度,與感應(yīng)測(cè)井方法組合可確定地層含油飽和度。雖然目前聚能聲波儀器集成化、模塊化程度提高,故障率降低,但是一旦在生產(chǎn)大忙季節(jié)里,儀器工作不正常,首要問(wèn)題就是要準(zhǔn)確判斷故障原因,找準(zhǔn)故障出處,當(dāng)然這需要有一定的維修經(jīng)驗(yàn),有時(shí)出現(xiàn)的故障是由于一個(gè)原因引起的,有時(shí)是由于多種原因引起的,有時(shí)一個(gè)原因可能會(huì)產(chǎn)生多種故障現(xiàn)象,當(dāng)然維修起來(lái)難度差別有時(shí)會(huì)很大,下面我就根據(jù)理論知識(shí)和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)淺談一下聚能聲波測(cè)井儀器的檢修方法。
儀器的故障檢查原則:維修儀器的程序是由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,由表及里,由淺入深的過(guò)程的過(guò)程。
用七芯電纜將SCB-501下井儀與地面系統(tǒng)連接起來(lái),檢查無(wú)誤后即可通電試驗(yàn)。
(1)下井電流:當(dāng)開(kāi)啟下井電源(交流180V),在正常工作情況下,下井電流指示應(yīng)小于70mA,同時(shí)能聽(tīng)到上下均勻的發(fā)射聲。
(2)如果下井儀置于注滿清水的標(biāo)準(zhǔn)鋁筒內(nèi),則可進(jìn)一步進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)時(shí)差測(cè)量,從數(shù)碼顯示的時(shí)差應(yīng)為187±2us/m,監(jiān)視器上同時(shí)有發(fā)射標(biāo)志和聲波信號(hào)顯示。
進(jìn)行以上初步檢查,說(shuō)明下井儀基本正常,即可下井測(cè)量。
(3)當(dāng)開(kāi)啟下井電源,若電流表指示偏大,或指針超過(guò)滿度,則說(shuō)明有漏電或短路,則應(yīng)對(duì)系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行絕緣檢查:如絞車滑環(huán)、電纜、馬籠頭、魚雷等的絕緣性能,最后確定是否下井儀故障所致。
(1)下井電流大的檢查。下井電流變大一般是由電源部分和發(fā)射部分故障所至。依照電流增大的程度可作大概的判斷。若增大并不嚴(yán)重,可以從如下部位尋找:①低壓電路。如接收通道、邏輯電路部分有器件損壞或輕微短路,此時(shí)可測(cè)出某一路低壓不正常,正常時(shí)用萬(wàn)用表測(cè)4#板接點(diǎn)8應(yīng)為+15V、接點(diǎn)6應(yīng)為-15V。然后根據(jù)不正常的電壓進(jìn)行檢查,就可找到問(wèn)題。②某一路發(fā)射場(chǎng)效應(yīng)開(kāi)關(guān)管性能變差,斷開(kāi)時(shí)絕緣電阻下降,并參照該測(cè)井儀使用說(shuō)明書13,用萬(wàn)用表測(cè)量場(chǎng)效應(yīng)就可找到問(wèn)題。如果電流增大較嚴(yán)重,甚至電流表超量程,則檢查步驟可按如下進(jìn)行:③高壓發(fā)射部分。首先應(yīng)檢查發(fā)射板3V8~3V11四個(gè)發(fā)射管是否有損壞,可用三用表測(cè)量其源(S)-漏(D)之間的絕緣電阻,正常情況下應(yīng)為無(wú)窮大。只要其中之一有損壞(短路),則電流超滿度。或用示波器觀察發(fā)射脈沖,看觸發(fā)脈沖和放電波形是否正常,從而找到問(wèn)題所在。④高壓電源部分。儲(chǔ)能電容3C5、3C6其中之一被擊穿,會(huì)造成電流超量程。⑤低壓穩(wěn)壓部分某一級(jí)短路。用三用表對(duì)照電路圖,對(duì)4號(hào)印制板,從整流橋、三端集成穩(wěn)壓塊及電容等,逐級(jí)進(jìn)行檢查測(cè)量,根據(jù)電壓變化情況即可找到故障部位。⑥發(fā)射變壓器(位于聲系內(nèi))初級(jí)對(duì)地有短路。可用三用表或搖表來(lái)檢查絕緣性(注:當(dāng)用搖表檢查絕緣性時(shí),必須去掉電子線路,只能單獨(dú)對(duì)聲系進(jìn)行絕緣檢查)
(2)無(wú)發(fā)射。要使下井儀發(fā)射的必要條件:一是電源,二是下井邏輯。無(wú)發(fā)射時(shí)可按以下步驟進(jìn)行檢查:①檢查邏輯控制單元板的工作電壓。接點(diǎn)(6)引入是+15V,接點(diǎn)(5)引入是-15V。再檢查發(fā)射板的直流高壓,正常情況下在接點(diǎn)(28-18)和(28-14)上可測(cè)得約250V的直流電壓。檢查時(shí)如發(fā)現(xiàn)某一路電壓無(wú),那么即使有下井邏輯也無(wú)發(fā)射。參照該測(cè)井儀使用說(shuō)明書14。②用示波器檢查下井儀邏輯控制板入口處接點(diǎn)(1)TL、(2)RL,有無(wú)下井邏輯,正常時(shí)的波形見(jiàn)波形圖(A)、(B),若無(wú)則應(yīng)檢查地面系統(tǒng)及電纜連接的各個(gè)環(huán)節(jié)。③若檢查a、b兩步都正常,仍無(wú)發(fā)射,則應(yīng)進(jìn)一步檢查邏輯控制單元各級(jí)波形。用示波器對(duì)照電路圖觀察邏輯板有關(guān)測(cè)試點(diǎn)的波形,如時(shí)序圖A~0的波形。當(dāng)發(fā)現(xiàn)某點(diǎn)波形不正常,便是故障部位所在,在根據(jù)電路原理就可找到原因。
(3)接收通道檢查。當(dāng)聲系置于注滿清水的鋁筒內(nèi)時(shí),連接整個(gè)系統(tǒng),開(kāi)機(jī)測(cè)量。系統(tǒng)正常時(shí),地面監(jiān)示波形如時(shí)序圖P波形。并能測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)鋁筒時(shí)差為187±2s/m。當(dāng)接收通道出現(xiàn)故障時(shí),那么全信號(hào)波形P不正常。根據(jù)監(jiān)示波形的現(xiàn)象,即可分析、判斷故障的大概部位。①信號(hào)全無(wú)。首先檢查從低壓電源板引入到接收通道板接點(diǎn)(14)+15V、(12)-15V電源,若無(wú)電壓,則通道不工作也就無(wú)信號(hào)輸出。若電壓正常,則應(yīng)檢查功放級(jí)2N10、求和級(jí)2N9、及輸出變壓器2T1各級(jí)波形,即可找到故障部位。②有聲波信號(hào)而無(wú)發(fā)射標(biāo)志。發(fā)射標(biāo)志是由邏輯板產(chǎn)生,從1D10(3)送出,經(jīng)通道板接點(diǎn)(15)引入。可用示波器測(cè)量2N7、求和級(jí)2N9的各級(jí)波形,即可找到故障部位。③有發(fā)射標(biāo)志而無(wú)聲波信號(hào)。這類故障往往是由接收通路故障所致。首先檢查下井儀的增益是否在零檔,因?yàn)橄戮畠x加電后,換檔電路處于復(fù)位狀態(tài)(即空檔),故聲波信號(hào)不能進(jìn)入主放級(jí)。如果換檔電路中4N3八選一模擬開(kāi)關(guān)損壞,也可能造成無(wú)信號(hào)。其次是檢查放(該測(cè)井儀使用說(shuō)明書15)大級(jí)2N4、2N5和2N3、2N8干擾抑制級(jí),如果其中之一損壞,也可能造成無(wú)信號(hào)。④聲波信號(hào)不全有,少一路(R上或R下)。這種故障出在予放級(jí)以前的通路中(包括予放級(jí))。首先檢查從聲系送入予放級(jí)入口處有無(wú)信號(hào),然后再檢查予放級(jí)本射的輸出,2N1對(duì)應(yīng)R下、2N2對(duì)應(yīng)R上接收。⑤某一路信號(hào)首波前基線出現(xiàn)較大干擾,即使是在無(wú)發(fā)射時(shí)干擾仍存在,則可斷定是由某一路予放級(jí)F3140性能變差,或是與插座接觸不良所致。當(dāng)儀器使用一段時(shí)間后,主放級(jí)的靜態(tài)零點(diǎn)會(huì)發(fā)生漂移,則可在不接聲系的情況,調(diào)整2RP1(主放級(jí)調(diào)零電位器)即可保證基線平直。
(4)更換晶體。當(dāng)某一晶體破裂時(shí),應(yīng)更換晶體。如果下發(fā)射破損,則比較簡(jiǎn)單,只要焊開(kāi)下端引線即可更換。當(dāng)上發(fā)射或是接收晶體損壞時(shí),則應(yīng)焊開(kāi)聲系上頭密封塞所有引線,并依次編上號(hào),以免焊錯(cuò)。更換接收時(shí),還應(yīng)拆開(kāi)中間連接管后,才能進(jìn)行。當(dāng)更換好晶體之后,將導(dǎo)線按編號(hào)接入原密封塞位置上,此時(shí)不能急于套膠囊,還得對(duì)聲系組件進(jìn)行電氣極性檢查。將組件放入油槽內(nèi)。接上電子線路并與地面系統(tǒng)連通,即可加電檢查。如果從監(jiān)示器上顯示的信號(hào)不正常,或是某兩個(gè)信號(hào)特別小,或是某一個(gè)信號(hào)極性相反,則說(shuō)明在更換發(fā)射晶體時(shí)某一極性接錯(cuò),或是換某接收時(shí)極性顛倒所致。糾正后四路信號(hào)應(yīng)基本相同。接著就可以套膠囊、扎鐵絲、灌硅油。
SCB-501補(bǔ)償聲波測(cè)井儀器隨著使用年代的增長(zhǎng),出現(xiàn)故障幾率也越大,同時(shí)故障也比較難排除,儀器檢修需要理論知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)積累。當(dāng)然在實(shí)際工作中要不斷思考和總結(jié),對(duì)問(wèn)題舉一反三,日積月累,檢修技能和維修水平也就會(huì)不斷提升。