RS3130供電短節(jié)的故障分析

薛衛(wèi)東（中國石化江漢石油工程有限公司測錄井公司，湖北 潛江 433123）

RS3130供電短節(jié)的故障分析

薛衛(wèi)東（中國石化江漢石油工程有限公司測錄井公司，湖北 潛江 433123）

本文僅對RS3130全電極組合測井儀的核心部分——電子線路的工作原理做了簡要分析，就其在實(shí)際生產(chǎn)中遇到的問題進(jìn)行了總結(jié)，并提出了解決問題的思路。

RS3130;故障分析;改進(jìn)

RS3130全電極組合測井儀與PCM脈碼儀配合可以完成所有電極系及井徑、SP測井任務(wù)，它對于節(jié)省測井時間、減輕前線測井工作人員的勞動強(qiáng)度有著十分重要的意義。RS3130的電子線路（生產(chǎn)實(shí)際中簡稱“供電短節(jié)”或“供電”）是其整個測井儀的核心部分，但是在實(shí)際應(yīng)用中，該電子線路卻經(jīng)常發(fā)生故障。

1 電子線路工作原理：

供電短節(jié)的作用是為4M、2.5M、微電極等不同電極系測井項(xiàng)目提供不同頻率的恒定測井電流，以及對采集的測量信號進(jìn)行處理，并輸出與地層信息相對應(yīng)的直流信號，同時它還給井徑測井提供電源并將與井徑變化對應(yīng)的電壓信號輸出到PCM上從而上傳地面進(jìn)行處理。它主要是由①供電單元、②信號源、③斬波電路、④單元信號處理模塊、⑤微電極發(fā)射測量電路模塊、⑥井徑測量單元等構(gòu)成。

2 電子線路故障分析：

(1)換擋不靈敏及推靠電流超標(biāo)。經(jīng)分析查找，一般該問題是由電機(jī)引線絕緣不好引發(fā)的。由于電機(jī)引線須長期曝露在泥漿環(huán)境中，且其連接點(diǎn)也是依靠曝露在泥漿中水密插針，其絕緣可靠性就是儀器的薄弱點(diǎn)，難免因其絕緣不好引發(fā)該問題的發(fā)生。

(2)供電刻度正常、地面配接正常的情況下，上井時2.5M或4M卻不能正常測井，致2.5M只能單測。該問題一般是外接儀器配接問題致電流輸出通路中斷造成的。

(3)電流輸出正常、換擋疑似正常，2.5M測量值輸出不正常。檢查時，各標(biāo)稱點(diǎn)信號都正常，只有輸出不正常。一般重點(diǎn)檢查就是看輸出濾波電容是否狀態(tài)異常，下一步就是DG307電子開關(guān)及其外部器件。

(4)微電極測量輸出電路經(jīng)常發(fā)生故障，2U1（DG307）經(jīng)常損壞，而且發(fā)生故障時，還連帶刻度換擋不正常。

3 電子線路的改進(jìn)：

改進(jìn)一：從電路分析中我們可知，微電極測量值的輸出地接在了測量耦合變壓器的中間抽頭，然后通過一個電感接在繼電器J6的8端。J6的作用是在沒有換擋電壓時，4、2相連（即上接頭的5和18相連），5、7相連（即與J5的1相連），纜芯5當(dāng)作信號模擬地。J5的7、1相連，2、8相連，即將微電極的兩個測量輸出連接在纜芯1和3上輸出。當(dāng)換擋電壓來時，J6的2與4斷開，與8相連；7與1相連。換擋或推靠時，儀器被斷電，此時J5的5、7和2、4相連。那么纜芯1和3通過J5與微電極測量輸出斷開，就連接到儀器下端去了，而輸出地懸空，纜芯1和5就接到儀器下端的換擋繼電器上去了。這樣的電路設(shè)計(jì)本身就隱含一定的風(fēng)險：在各元件工作正常時，換擋電壓來時，J6工作總有一個啟動時間，這時，J6的8上就有一個沖擊電壓。雖然有電感削鋒，不至于對2U5（DG307）產(chǎn)生破壞性影響，但總是一種潛在危險。而當(dāng)J6一旦工作不正常，即在換擋時，纜芯5上的高壓直接就加在了2U5（DG307）的2，5端，極易損傷DG307。而DG 307的地是纜芯10，這樣反過來又會影響換擋，導(dǎo)致?lián)Q擋電流過大，損壞其他組件。

改進(jìn)二：其實(shí)，RS3130電子線路還可以做進(jìn)一步的改進(jìn)。通過電路框圖對電路分析可知，微電極的電流輸出回路與電極系的電流輸出回路共同通過纜芯10連接到纜皮上的。即微電極電流輸出在下端2#芯，接到極板的0#電極上。信號發(fā)射到地層進(jìn)入到地層侵入帶不久發(fā)散回到井筒，然后回到纜芯10，構(gòu)成一個電流回路。這種設(shè)計(jì)看似電路流經(jīng)路徑長一些，但有一個問題，即由于連接環(huán)節(jié)多，當(dāng)10#芯出現(xiàn)接觸電阻特別是大到一定程度的接觸電阻時，勢必會影響微電極的測量值。而萬一10#芯在哪一環(huán)節(jié)脫落斷開，微電極回路就構(gòu)不成，就不能正常測井。

為此，電路可以做如下改進(jìn)，即在微電極的輸出極加一個1：1隔離變壓器，斷開J4的4上連接線，把1：1耦合變壓器的初級接J4的4和1T1的地端（即10#芯），次級一端接到下端2#芯的連接線上，一端接一個1Ω/2W的電阻，然后引出2根線，一根接下端的21芯，最后連接到緊固在儀器托架的螺絲上，同時另一根接在緊固在線路骨架處的螺絲上，即與儀器外殼可靠連接

這樣接的有三點(diǎn)好處：

(1)當(dāng)10#芯發(fā)生問題時，微電極照樣可以正常測井，這樣測井返工時，就可以少下微電極儀器，減少工作勞動強(qiáng)度同時減少儀器損耗，降低測井風(fēng)險。

(2)便于在測井不正常時迅速判斷并排除故障。

(3)它絲毫不影響微電極的測井曲線質(zhì)量，而且由于回流時獨(dú)立可靠連接，還減少了干擾，降低了曲線出現(xiàn)跳點(diǎn)的機(jī)率。

4 結(jié)語

(1)當(dāng)儀器發(fā)生故障時，首先應(yīng)判斷故障性質(zhì)，并針對它是偶發(fā)性的還是系統(tǒng)性的不同性質(zhì)，采取不同的應(yīng)對措施。如果是偶發(fā)性的問題，只要認(rèn)真檢查、過細(xì)分析，根據(jù)電路工作特點(diǎn)及信號流程和各工作點(diǎn)信號標(biāo)稱值逐級排查即可。

(2)就RS3130電子線路纜芯變換及微電極電流回路的缺陷，我們在全面把握儀器工作原理的基礎(chǔ)上，給予了一定的優(yōu)化，確實(shí)保障了儀器工作的穩(wěn)定性，也減少了儀器檢修的頻次。

[1]RS3130全電極組合測井儀操作手冊（資料）.