李立春

[摘 要]射孔深度的計數(shù)方式有馬達計數(shù)和馬丁代克兩種，在射孔施工過程中井口滑輪和馬達的組合計數(shù)方式被廣泛使用。在施工過程中滑輪會由于磨損、異物的附著、齒輪磨損、齒輪模數(shù)不同等因素造成深度計數(shù)的不準確，統(tǒng)稱為滑輪誤差。本文主要針對滑輪傳動關(guān)系及其誤差做了研究和分析希望能能和大家一起交流。

[關(guān)鍵詞]馬達滑輪組；優(yōu)缺點；解決辦法

1 深度計數(shù)的方式

1.1馬達

馬達通過和井口滑輪的齒輪嚙合，由井口滑輪與電纜之間產(chǎn)生的摩擦力提供動力帶動馬達轉(zhuǎn)動。井口滑輪由輪體、輪軸、夾板三部分構(gòu)成。在輪體的中心是兩個軸承和一個滑輪軸，輪體的兩側(cè)各有一個60齒的齒輪。輪軸與軸承配合，使輪體能夠自由轉(zhuǎn)動。兩塊夾板分別固定在輪軸兩側(cè)，其上端用來固定井口馬達。馬達為50齒，兩者傳動比n=1.2。也就是說井口滑輪每轉(zhuǎn)一圈馬達就要轉(zhuǎn)1.2圈，常用的滑輪一般有1.5m和2.5m兩種。深度信號由馬達連接線傳輸?shù)降孛鎯x信號板中的深度板部分進行計數(shù)?；喌妮嗴w材料為尼龍或鑄鋁，具有很高強度，高韌性，耐腐蝕，成本低等優(yōu)點。井口馬達殼體為鋁制，具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好、對油液的污染不敏感、耐沖擊和慣性小等優(yōu)點。

1.2馬丁代克

電纜的直線運動使深度編碼器的圓盤作圓周運動，測量輪的轉(zhuǎn)動通過深度傳動機構(gòu)帶動光柵盤隨著電纜的起下而轉(zhuǎn)動，光源燈透過特制的光柵使光電脈沖發(fā)生器產(chǎn)生光電脈沖，脈沖送到信號采樣機板中的深度電路部分。經(jīng)過深度校正后的深度脈沖被深度計數(shù)器計數(shù)為深度信號。而單位時間內(nèi)輸出的脈沖數(shù)量則反映了測井速度。馬丁代克采用鈦合金材料，具有強度高，工作可靠。緊固件均采用不銹鋼材料， 防腐、防磁化等特點。

2 滑輪馬達計數(shù)組合優(yōu)缺點

馬丁代克計數(shù)精確深度誤差<0.5%常被用于測井中，但在射孔實際工作中最多的還是采用馬達滑輪組合的計數(shù)方式，原因由以下幾點：

（1）馬丁代克必須保持清潔，在射孔的補孔井施工時電纜會附著油泥，會造成馬丁代克的堵塞影響作業(yè)效率。而井口滑輪能夠克各種條件下的工作。

（2）馬丁代克允許電纜通過的通道直徑很小，在電纜打扭、打結(jié)、變形或斷絲堆集時無法通過馬丁代克，而用滑輪馬達的組合會大大降低處理此類情況的難度。

（3）保養(yǎng)維修麻煩，不能現(xiàn)場維修。由于馬丁代克光柵盤光孔微小，進了灰塵會堵遮光孔造成測井深度誤差。打開修理時，需送回廠家或在空氣非常潔凈的室內(nèi)進行。在正常情況下滑輪只需黃油嘴加注黃油和正常清理油污即可，馬達體積較小方便存放也可少許備用。

（4）精密設(shè)備存放不便。作業(yè)完后要拆下馬丁代克進行保養(yǎng)清洗，搬動時，要防止碰壞插座和深度編碼器，必須切實固定好，以防止途中顛壞。井口滑輪可放置三等艙焊接支架上固定，馬達可放置于工具箱內(nèi)，十分方便。

（5）東北冬季受結(jié)冰影響，會造成電纜與測量輪之間的打滑，出現(xiàn)深度誤差，要加裝加熱裝置，增加維修保養(yǎng)成本?；喸诙緯r也會受到結(jié)冰的影響但不是打滑而是電纜或滑輪槽結(jié)冰，要做好除冰工作，保證深度準確。

（6）馬丁代克采用鈦合金材料儀器精密成本較高。

3 造成滑輪誤差的原因

在射孔施工過程中往往會由于滑輪自身原因和其他外在因素使數(shù)碼管深度與記號井所校深度大記號存在差值，要把這個差值輸入計算機作為深度補償。我們把這個差值稱之為“滑輪誤差”，造成其誤差有以下幾點：

3.1滑輪磨損

在滑輪的長期使用過程中電纜與滑輪之間的摩擦使滑輪凹槽變深，滑輪周長變小，單位圈數(shù)走過的電纜長度變短，而地面儀深度板還是以馬達轉(zhuǎn)1.2圈滑輪轉(zhuǎn)1圈電纜走1.5米計數(shù)，所以地面儀反映出的深度信號比正常來得晚。

3.2異物的附著

滑輪凹槽內(nèi)有油泥、電纜上有油泥、冬天電纜滑輪結(jié)冰都會使電纜在滑輪凹槽內(nèi)走過的單位圓周長度變大，就是所說的滑輪變大了，反映到地面儀上所顯示的就是深度信號來得早。

3.3齒輪磨損

輪體兩側(cè)的齒輪和馬達上的齒輪在長時間的摩擦下會受到疲勞磨損和油污的腐蝕，造成齒輪的劃傷、點蝕、剝落、膠合和腐蝕，經(jīng)分析齒輪磨損會造成齒輪間隙增大 噪聲變大 效率降低，齒輪強度降低 易發(fā)生安全事故，但并不會影響滑輪誤差。

3.4齒輪模數(shù)不同

模數(shù)是指相鄰兩輪齒同側(cè)齒廓間的齒距。同模數(shù)同壓力角的齒輪才能正確嚙合。

式中：

M——模數(shù)

Da——齒頂圓直徑

Z——齒數(shù)

由以上公式得出常用齒頂圓直徑91mm齒數(shù)為50馬達模數(shù)為1.75。那么得出滑輪的齒頂圓直徑為108.5mm。在以往的施工過程中曾遇見過滑輪齒數(shù)為64齒，滑輪和馬達的動比n=1.28，由下式計算得出滑輪轉(zhuǎn)一圈為1.6米但，計算機還按一圈1.5米計數(shù)這樣深度就不準了。模數(shù)越大，齒輪直徑越大，相應(yīng)的其齒厚也越大，這樣可以傳遞的轉(zhuǎn)矩也越大。但為了現(xiàn)場施工方便考慮在保證強度的前提下，模數(shù)越小越好，這樣其體積越小，機構(gòu)也會更緊湊。

x=16m

3.5校記號不準確

在記號井校記號時，測完七組數(shù)據(jù)定位完成后，會以地面儀上的數(shù)碼表深度計算滑輪誤差如：定位900米而數(shù)碼表深度顯示898.5，計算機誤差都是以千米誤差計算從而得出此滑輪誤差為1.6無限循環(huán)小數(shù)。

x=1.6666667

以上計算是理想狀態(tài)下計算出的滑輪誤差。但在實際施工過程中，會由與多重因素間接影響射孔深度，我們一般也把它考慮到滑輪誤差中去。

3.5.1人為因素

首次井口對零深度大記號對零不準，在電纜起下過程中不勻速。計算滑輪誤差時通常我們會取小數(shù)點后一位為此滑輪誤差如：1.6667是取1.6m還是1.7m造成了數(shù)據(jù)輸入的不準確。

3.5.2電纜因素

電纜的型號、電纜的疲勞程度、電纜的產(chǎn)地、電纜的粗細、材質(zhì)、抗拉強度及電纜的投產(chǎn)時間都會有所不同，因此電纜的伸縮變化量就會不一樣，由此影響滑輪誤差的準確性。

3.5.3設(shè)備因素

磁定位儀記錄點位置與電纜零點間的距離就是儀器零長。雖然這個數(shù)值可以通過丈量取得，但是由于機械加工的原因，記錄點位置也會存在一定的偏差。我們常用的馬達由機殼、定子、轉(zhuǎn)子、球軸等部分組成，是使用過程中轉(zhuǎn)子上的緊固螺絲松動導(dǎo)致轉(zhuǎn)子打滑丟轉(zhuǎn)。

3.5.4施工環(huán)境因素

完井液黏度、密度等參數(shù)的不同，電纜和井下儀器在井下所受的浮力和摩擦阻力也不一樣，這些也會直接影響電纜的張力值。另外，井深、井斜、井身結(jié)構(gòu)、井下儀器掛卡現(xiàn)象、也會不同程度的影響滑輪誤差。

3.5.5施工類型

我們每年射孔任務(wù)的70%以上都是用電纜射孔完成的，在校記號時一般采用直徑48磁定位儀。這種磁定位儀大部分被用到管輸兩次定位調(diào)整和少量工程井定位中，而在電纜射孔時我們采用直徑為73的磁定位儀與射孔槍連接，這樣兩種施工類型使得井下儀器重量不一也會造成的電纜變化，影響滑輪誤差的確定。

4 解決辦法

以上所分析的因素在一定程度上都會對影響滑輪誤差的準確性，產(chǎn)生的誤差累計效應(yīng)有時相當(dāng)大。它們中有些屬于系統(tǒng)本身的誤差，有些是在進行資料處理時出現(xiàn)的，還有些是人為操作時產(chǎn)生的。針對以上 產(chǎn)生誤差的因素，為了能進一步把滑輪誤差減小到最低限度，提出以下幾點措施和建議：

（1）定期對滑輪誤差進行校正，尤其是同時新?lián)Q電纜和滑輪時，一定要先去除電纜自身應(yīng)力后再去?；喺`差，而且計算輸入要準確。校記號時嚴格按照作業(yè)指導(dǎo)書進行操作，控制電纜起下速度。

（2）對滑輪馬達應(yīng)及時進行維修保養(yǎng)，磨損嚴重時要及時更換，搬動時禁止野蠻操作。

（3） 定期精確丈量每個磁定位儀的記錄點位置，發(fā)現(xiàn)其長度有變化時應(yīng)及時調(diào)整。

（4）當(dāng)深度變化很大時，要結(jié)合現(xiàn)場情況分析其原因是否是由滑輪引起，不要盲目去改動滑輪誤差。

5 總結(jié)

從完井電測到最后的射孔每個環(huán)節(jié)都存在誤差，我們不能完全消除誤差，只能精確統(tǒng)計誤差、減小誤差?；喺`差對于射孔來說是廣義的，它包含了多種因素，需要我們對每個因素進行仔細分析和研究，要求我們在進行各個環(huán)節(jié)的實際操作時盡量精確滑輪誤差，從而進一步提高射孔質(zhì)量，為油氣層的準確開發(fā)打下良好的基礎(chǔ)種因素。