駱應(yīng)杰

（中海油田服務(wù)股份有限公司油田技術(shù)事業(yè)部墨西哥項目組，墨西哥 卡門 24157）

0 引言

CBMT 扇區(qū)水泥膠結(jié)成像測井儀主要用于套管井進行固井質(zhì)量測量，其原理是通過6 個極板上的換能器在井周360°范圍內(nèi)對水泥固井質(zhì)量進行測量，每個極板含有兩個發(fā)射換能器和一個接收換能器，每組換能器相互補償測量，結(jié)合而得到一個良好的測量效果。

1 井下儀器的組成

CBMT 儀器由扇區(qū)水泥膠結(jié)測井儀電子節(jié)CBMT61EA、扇區(qū)水泥膠結(jié)測井儀機械節(jié)CBMT61XA、變密度探頭短節(jié)CBMT61PA 3 部分組成。 CBMT61EA接收地面系統(tǒng)的指令， 控制CBMT61XA，CBMT61PA進行相關(guān)測井操作，并將測量結(jié)果數(shù)字化后，通過單芯電纜傳到地面， 供地面系統(tǒng)存儲和分析。 CBMT61XA扇區(qū)水泥膠結(jié)成像測井儀主要用于接在CBMT61EA傳輸短節(jié)下面，對套管井進行聲波測井。 CBMT61PA進行聲波變密度測井，通過兩個發(fā)射換能器和一個接收換能器組合， 來測量水泥和地層間的膠結(jié)程度，并協(xié)助CBMT61XA 探測竄槽及氣侵現(xiàn)象。

2 典型故障分析及解決思路

2.1 故障現(xiàn)象

某井進行CBMT 測井作業(yè)， 儀器串如下：ECCL61XA +EGRT61XA +CBMT61EA +CBMT61XA +CBMT61PA，地面檢查儀器工作正常，靈敏度和方位刻度均滿足要求。 儀器串下放到1800m 開始上測，發(fā)現(xiàn)DTMX 和DTMN 響 應(yīng) 異 常，DTMX 為68.72us/ft，DTMN 為47.05us/ft, 二者正常應(yīng)為57us/ft 左右。 此時觀察地面系統(tǒng)窗口原始數(shù)據(jù)， 發(fā)現(xiàn)2#和5#極板接收到的信號幅度明顯比其他幾塊極板接收到的信號幅度小，增益基本飽和高達21，此時在井下將儀器收腿，靈敏度刻度，發(fā)現(xiàn)2#和5#極板靈敏度異常偏低，僅為41 和8，正常靈敏度應(yīng)大于90。

2.2 故障分析及解決方法

DTMN 和DTMX 響應(yīng)異?？赡苡幸韵聨讉€原因引起：

（1）CBMT61XA 的儀器未能有效居中， 測量井段井斜較大使用的扶正器尺寸不合適或井眼不規(guī)則，導(dǎo)致CBMT61XA 的6 塊極板與井壁貼合不佳， 使聲波信號出現(xiàn)異常傳輸， 接收數(shù)據(jù)異常， 從而表現(xiàn)為DTMX 和DTMN 響應(yīng)異常。

（2）極板連線錯誤。CBMT61XA 總有6 塊極板，每塊極板由兩個發(fā)射探頭一個接收探頭組成，每塊極板引出5 根線，發(fā)射探頭連接到極板驅(qū)動PAD DRIVER板，接收探頭連接到信號接收PAD REC 板，如果出現(xiàn)連線錯誤，將導(dǎo)致DTMX 和DTMN 響應(yīng)異常。

（3）國產(chǎn)CBMT 極板與進口的SBT 極板混用。 國產(chǎn)的CBMT 和進口SBT 極板的探頭極性是相反的，CBMT 極板探頭極性內(nèi)正外負，進口SBT 極板探頭外正內(nèi)負，也正是極性的不同造成了CBMT 和SBT 極板混用時會引起極板接收信號的首波無法準確卡住，所以會引起測井中的衰減曲線及重要質(zhì)量控制參數(shù)DTMX、DTMN 響應(yīng)異常的問題。

（4） 極板接頭插針或極板連線的絕緣達不到要求， 在井下會導(dǎo)致300V 發(fā)射高壓被拉低或接收到的信號出現(xiàn)衰減，導(dǎo)致接收信號偏小，而出現(xiàn)DTMN 和DTMX 響應(yīng)異常。

2.3 故障排查過程

針對上述故障原因分析，逐步進行排查，詳情如下：

（1） 針對井斜的影響， 本井最大井斜為14°在900～1 200 m 井段，900 m 以上基本為直井，但儀器整個測量井段DTMX 和DTMN 都出現(xiàn)響應(yīng)異常， 補測CBMT 儀器串在同樣條件下， 整個井段DTMX 和DTMN 基本在（57±3）us/ft 左右（非套管節(jié)箍處），排除井斜的影響，確定是儀器串本身故障。

（2）針對極板連線錯誤影響，將儀器串連接ELIS測井地面系統(tǒng)，加電開腿，查閱CBMT61XA 上電子節(jié)連線圖，按照電路圖找到極板探頭與PAD DRIVER 和PAD REC 板上信號的對應(yīng)關(guān)系。用萬用表測量極板探頭與電路板的對應(yīng)關(guān)系，6 塊極板共30 根連線與電路板的對應(yīng)關(guān)系正確無誤，排查極板連線錯誤影響。

（3）針對極板探頭極性影響，將CBMT61XA 儀器的6 塊極板全部拆卸下來， 用敲擊法測試探頭的極性，CBMT61XA 探頭極性為TOP/BOTTOM 端為負極，CENTER 為正極，用Angilent 示波器將示波器表筆的接探頭正極，地線接探頭負極，敲擊6 塊極板都是出現(xiàn)正脈沖，說明極板探頭的極性一致，都是國產(chǎn)極板。

（4）對測井資料進行回放，觀察CBMT 測井數(shù)據(jù)原始窗口， 發(fā)現(xiàn)2#和5#極板接收到的信號幅度明顯比其他幾塊極板接收到的信號幅度小，懷疑2#、5# 極板異常導(dǎo)致DTMN 和DTMX 響應(yīng)異常。 用萬用表測量2#、5#極板探頭相連插針的絕緣和容值， 極板的絕緣基本都為100 kΩ 左右，正常應(yīng)為無窮大，容值達到uf 級，正常極板探頭容值為2～3nf。為徹底找到極板不絕緣的原因，拆開絕緣較低的5#極板，發(fā)現(xiàn)極板里面基本沒硅油，有泥漿滲入極板。仔細查找泥漿的來源，發(fā)現(xiàn)極板的長蓋板和短蓋板上面有銹蝕穿孔，泥漿是從銹蝕針眼的地方滲入。 繼續(xù)檢查其他幾塊極板，發(fā)現(xiàn)此支CBMT 儀器6 塊極板有5 塊極板的長短蓋板均出現(xiàn)了銹蝕穿孔現(xiàn)象。

2.4 故障解決方法

對6 塊極板進行大拆，徹底清洗探頭和極板的各個零部件，更換銹蝕穿孔的長短蓋板，重新組裝極板并循環(huán)油，此時測量極板的絕緣都為無窮大，探頭的容值在2～3nf，滿足要求。將測試完的6 塊極板安裝到CBMT61XA 上，在實驗室對儀器進行刻度，靈敏度和噪聲滿足要求。 對維修完畢的儀器下試驗井測試，儀器測量效果良好， 非套管結(jié)箍處DTMX 和DTMN 滿足（57±3）us/ft。

考慮到此儀器六塊極板其中五塊極板的長短蓋板出現(xiàn)銹蝕穿孔的現(xiàn)象， 懷疑此批次極板的長短蓋板材質(zhì)存在問題。將出現(xiàn)問題的長短蓋板返廠進行檢測，發(fā)現(xiàn)材質(zhì)不符合技術(shù)要求， 強制更換公司所有此批次出廠CBMT 儀器極板的長短蓋板，提前將隱患排除。

3 注意事項

CBMT 儀器DTMX 和DTMN 響應(yīng)異常，大多數(shù)都是由CBMT61XA 引起，而極板是CBMT61XA 測量的核心，維保CBMT 儀器，建議注意以下幾個方面：

（1）極板探頭絕緣和容值的測量，用萬用表測量極板探頭相連插針的絕緣應(yīng)為無窮大， 容值應(yīng)為2～3nf左右；

（2）極板的密封性檢查，重點檢查極板長短蓋板、O 圈、油嘴處螺絲等；

（3）檢查極板探頭與電路板的連線是否正確無誤；

（4）檢查極板連線的通斷和絕緣；

（5）檢查極板的油量，如果極板缺油，探頭的靈敏度會下降，應(yīng)對極板進行保養(yǎng)并重新循環(huán)油。

4 結(jié)論

DTMX、DTMN 是CBMT 儀器12 個SUB-CYCLE的時差的最大值和最小值，是CBMT 測井重要的質(zhì)控曲線。 因此，在實際測井過程中需要密切關(guān)注CBMT Raw Curve 數(shù)值顯示窗口中的DTMN、DTMX， 如果連續(xù)一段時間值不符合（57±3）us/ft 的情況（非套管結(jié)箍情況），說明儀器測量值不正確。 在日常維保過程中，一定要嚴格按照CBMT 維保策略執(zhí)行，確保設(shè)備狀態(tài)正常，保障現(xiàn)場作業(yè)的順利進行。