張煥亮

摘? 要? MWD是定向井井眼軌跡控制中一種常用的測(cè)量?jī)x器，主要用于測(cè)量井斜角、方位角、工具面角等參數(shù)。當(dāng)MWD在井下工作出現(xiàn)異常時(shí)，能否迅速判斷和處理，避免因儀器故障造成停工，影響鉆井正常施工，是每一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量工程師都必須慎重對(duì)待的現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題。本文重點(diǎn)介紹了該類型儀器在現(xiàn)場(chǎng)使用中所遇到的常見故障，并進(jìn)行了分析，同時(shí)提出了相應(yīng)的處理方法，可為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量工程師提供一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞? MWD? 常見故障? 分 析? 處 理

一、前言

MWD是一種可打撈式的正脈沖無(wú)線隨鉆測(cè)斜儀，是一種性能穩(wěn)定的高精度井下測(cè)量?jī)x器，被廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)各大油田。該儀器是將定向探管傳感器測(cè)得的井下參數(shù)按照一定編碼，產(chǎn)生脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)控制伺服閥閥頭運(yùn)動(dòng)，利用循環(huán)的泥漿使主閥產(chǎn)生同步運(yùn)動(dòng)，控制主閥頭與限流環(huán)之間的泥漿流通面積，從而在鉆柱中產(chǎn)生一個(gè)正的泥漿壓力脈沖，安裝在立管上的壓力傳感器將測(cè)得的壓力脈沖轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過(guò)專用機(jī)解碼出井斜、方位、工具面等數(shù)據(jù)，并在計(jì)算機(jī)和司顯上顯示出來(lái)。

在定向施工過(guò)程中，由于種種因素的影響可能會(huì)出現(xiàn)測(cè)斜儀器無(wú)信號(hào)現(xiàn)象直接導(dǎo)致定向工作停滯。因此在這種工作狀態(tài)下，隨鉆測(cè)量工程師能否準(zhǔn)確判斷故障原因并正確處理，對(duì)定向工作的順利進(jìn)行和提高鉆井機(jī)械鉆速、降低鉆井成本將會(huì)起到重要的作用。

二、故障類型及處理方法

MWD無(wú)線隨鉆測(cè)斜儀工作異常通常會(huì)表現(xiàn)為兩種形式，一種為顯性故障，另一種為隱性故障。所謂顯性故障是導(dǎo)致儀器工作異常的因素，可通過(guò)信號(hào)發(fā)生器和多功能電表等檢測(cè)能夠直接測(cè)試并發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在。這種故障現(xiàn)象是特點(diǎn)是故障點(diǎn)明顯、易處理解決。而隱形故障則是斜儀各部件年限久、使用時(shí)間長(zhǎng)，各部件如探管內(nèi)精密傳感器和處理電路、脈沖發(fā)生器電容節(jié)的某些執(zhí)行元件在井底高溫高壓狀態(tài)下性能下降，從而導(dǎo)致井下儀器總成工作異常的故障現(xiàn)象，其特點(diǎn)是故障點(diǎn)隱蔽性強(qiáng)不易判斷。儀器操作人員如掌握了一定專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)一旦出現(xiàn)儀器工作異?？赏ㄟ^(guò)以下幾個(gè)方法來(lái)判斷。

①直觀法：直接觀察易損部件的使用程度，做出初步判斷并進(jìn)行部件的更換。還有就是在基地保養(yǎng)維護(hù)時(shí)使用MWD專用檢測(cè)儀器對(duì)儀器總成各部件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)，確保入井儀器性能指標(biāo)達(dá)到要求，對(duì)有問(wèn)題的部件進(jìn)行更換和送修。

②推理法：井下儀器總成各部件逐件更新，然后將連接導(dǎo)通入井測(cè)試其性能，直至儀器工作正常。

1.? 探管、脈沖單獨(dú)采樣測(cè)試正常，整體連接后不工作

如果探管、脈沖單獨(dú)采樣測(cè)試正常，整體連接后不工作，問(wèn)題應(yīng)出在電池、扶正器或打撈頭上面，可先對(duì)電池筒總成、扶正器進(jìn)行導(dǎo)通測(cè)試和絕緣測(cè)試并測(cè)量電池電壓。還有就是新電池往往需要激活一下，方法是連接打撈頭，之后斷開再連接一次。儀器下鉆前一定要進(jìn)行整體連接測(cè)試，確保下鉆前儀器正常。

2.? 連接后工作正常，井口測(cè)試不工作

（1）儀器座鍵不正常

儀器座鍵時(shí)脈沖發(fā)生器引斜鍵槽沒(méi)有完全落入定向短節(jié)內(nèi)循環(huán)套定向鍵，主閥頭與限流環(huán)的配合不到位，導(dǎo)致儀器不工作。如果座鍵方法不對(duì)、脈沖發(fā)生器引斜導(dǎo)向面有毛刺、淺凹槽及損傷，定向接頭內(nèi)循環(huán)套定向鍵損傷、松動(dòng)都有可能造成儀器座不上鍵或座鍵不到位。此時(shí)應(yīng)檢查并選擇型號(hào)相對(duì)應(yīng)的銼刀進(jìn)行引斜導(dǎo)向面和定向鍵的修復(fù)處理或更換，緊固循環(huán)套中定向鍵的頂絲，然后重新進(jìn)行儀器座鍵操作，確保儀器座鍵成功。在下鉆前為預(yù)防該問(wèn)題的發(fā)生，可以在引鞋表面涂抹黃油使其光滑，這樣能準(zhǔn)確順利地座鍵。

（2）泥漿泵工作性能及排量原因

如果泥漿泵排量達(dá)不到要求，立管壓力過(guò)低，會(huì)導(dǎo)致脈沖信號(hào)衰減太快，無(wú)法檢測(cè)到信號(hào)。同時(shí)，如果泥漿泵工作不平穩(wěn)，會(huì)出現(xiàn)過(guò)多雜波干擾正常脈沖信號(hào)的解讀。因此在施工前，一定要了解井隊(duì)設(shè)備工況及泥漿泵的實(shí)際排量，并使之達(dá)到儀器正常工作的要求。

3.? 井口測(cè)試正常，中途測(cè)試不正?；蚓撞还ぷ骰蚬ぷ鲿r(shí)間短

（1）導(dǎo)致脈沖信號(hào)異常的外在因素

① 泥漿泵性能差，上水不好，水龍帶跳動(dòng)嚴(yán)重;此時(shí)應(yīng)積極與井隊(duì)相關(guān)負(fù)責(zé)人通報(bào)協(xié)調(diào)，要求井隊(duì)專業(yè)技術(shù)人員檢修泥漿泵及其輔助設(shè)備。

② 井隊(duì)調(diào)整鉆井液性能，配制的鉆井液進(jìn)入井眼大循環(huán)。此時(shí)隨鉆測(cè)量工程師應(yīng)等待鉆井液充分循環(huán)2—3周后再做進(jìn)一步處理。

③定向施工中地層有垮塌現(xiàn)象，下鉆遇阻，有可能造成脫鍵情況。

④泥漿的固相含量高，開泵后會(huì)導(dǎo)致大量固體物在脈沖發(fā)生器篩屏處堆積，造成儀器篩屏堵塞，泥漿無(wú)法流過(guò)主閥，導(dǎo)致開泵后無(wú)脈沖信號(hào);泥漿塑性粘度高，信號(hào)衰竭嚴(yán)重，導(dǎo)致地面信號(hào)接收困難。泥漿中有顆粒狀固相物或堵漏材料存在，都有可能堵塞濾網(wǎng)、卡死蘑菇頭、阻止蘑菇頭伸縮等現(xiàn)象，導(dǎo)致儀器不工作甚至砂埋儀器，這種故障現(xiàn)象在淺層測(cè)試時(shí)也會(huì)出現(xiàn)。因此儀器入井前，一定要了解泥漿現(xiàn)有狀況，如泥漿中有影響儀器工作的堵漏材料或其它雜質(zhì)物，應(yīng)要求井隊(duì)整改。

（2）導(dǎo)致脈沖信號(hào)異常的內(nèi)在因素

① 循環(huán)套內(nèi)的限流環(huán)或主閥頭損壞，以至于限流環(huán)與主閥頭的配合間隙不能滿足脈沖發(fā)生器主閥桿的工作要求。操作人員應(yīng)選擇正確的配合尺寸予以更換限流環(huán)或主閥閥芯。

② 脈沖發(fā)生器出現(xiàn)故障，主要為伺服閥閥頭不工作或動(dòng)作異常、波紋管或補(bǔ)償膜破裂、主閥桿變形或脫落、主閥桿彈簧扭曲或斷裂等，操作人員應(yīng)及時(shí)判斷并更換脈沖發(fā)生器。

③ 壓力傳感器壓力感應(yīng)裝置損壞，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理器無(wú)壓力顯示。更換壓力傳感器可排除故障。

④ 壓力傳感器數(shù)據(jù)線及勾載線受外力損傷或屏蔽線圈氧化嚴(yán)重，出現(xiàn)大量干擾波直接影響脈沖信號(hào)的質(zhì)量。更換隱患部件可改善儀器工作狀態(tài)。

三、結(jié)論

1、提高儀器管理水平，使儀器的管理更加具有科學(xué)性和規(guī)范性。同時(shí)要求儀器管理人員對(duì)儀器的使用合理調(diào)配，以保障定向施工順利進(jìn)行。

2、儀器操作人員必須掌握相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)要不斷加強(qiáng)新知識(shí)、新技術(shù)的學(xué)習(xí)，努力提高自身素質(zhì)，增強(qiáng)主觀能動(dòng)性，在實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，充實(shí)自己。

3、經(jīng)常組織小組的經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)，將每個(gè)人所遇到的情況拿出來(lái)與大家分享，提高對(duì)儀器所出現(xiàn)問(wèn)題判斷的準(zhǔn)確率和速度。

3、無(wú)線隨鉆儀對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用條件有一定要求，在儀器的使用過(guò)程中操作人員要積極與井隊(duì)技術(shù)人員進(jìn)行溝通，及時(shí)了解和掌握施工現(xiàn)場(chǎng)可能影響儀器工作質(zhì)量的各項(xiàng)信息，指導(dǎo)和監(jiān)督井隊(duì)落實(shí)定向工程師下達(dá)的各項(xiàng)技術(shù)指令。

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