SDZ-7000雙側(cè)向測井儀電路常見故障解決方法

謝天兵

(中石化中原石油工程有限公司地球物理測井公司 河南 濮陽 457001)

·經(jīng)驗交流·

SDZ-7000雙側(cè)向測井儀電路常見故障解決方法

謝天兵

(中石化中原石油工程有限公司地球物理測井公司 河南 濮陽 457001)

根據(jù)SDZ-7000雙側(cè)向測井儀的電路結(jié)構(gòu)、信號流程、各個工作點的信號波形，分析研究其在測井過程中常見故障，包括信號處理電路故障、功放電路故障、電壓測量電路故障等，提出了解決思路和辦法。

SDZ-7000雙側(cè)向測井儀；信號處理電路；深側(cè)向電壓測量；信號采集；斬波

0 引 言

SDZ-7000雙側(cè)向測井儀器結(jié)構(gòu)特殊，在實際測井施工中，該儀器有特殊的測量條件[1]，要求該儀器只能串接在SDZ-3000快速測井平臺儀器串的中部，如果該儀器出現(xiàn)故障，將影響整串儀器的測井，降低測井效率。為解決這一難題，對SDZ-3000快速測井平臺雙側(cè)向分系統(tǒng)的電路故障進(jìn)行分析和研究，找出解決雙側(cè)向電路常見故障的方法。

1 信號處理電路分析及故障解決

SDZ-7000雙側(cè)向測井儀電路部分包括電源電路、信號處理電路、電壓電流測量電路、深淺側(cè)向功放電路、主監(jiān)控電路、輔助監(jiān)控電路、刻度網(wǎng)絡(luò)等，完成測量功能。

信號處理電路主要由單片機(jī)D1、斬波電路、A/D采集電路及恒流模塊組成,如圖1所示。

該電路以模塊D1為核心，主要功能如下：(1)模塊D1產(chǎn)生深、淺側(cè)向工作頻率信號，分別是幅度為5VP-P的280 Hz和35 Hz的方波信號。(2)測量信號的采集與處理。N1根據(jù)地址(P2.0、P2.1、P2.2)譯碼，選通測量信號(Vd、Id、Vs、Is、Temp)的輸入。(3)功率控制。采集到的深、淺側(cè)向電壓、電流信號，模塊D1依據(jù)一定的算法，經(jīng)過斬波電路，輸出深、淺側(cè)向功率信號Pd與Ps。(4)刻度與測井控制。D1經(jīng)過隔離電路、驅(qū)動放大后產(chǎn)生測井和刻度信號，用于控制刻度電路的繼電器以實現(xiàn)儀器內(nèi)刻度與測井狀態(tài)的切換[2]。

圖1 信號處理電路

1.1 單片機(jī)常見故障

信號處理電路單片機(jī)D1的26腳和27腳為源信號的產(chǎn)生管腳，其中26腳對地為淺側(cè)向280 Hz的源信號、27腳對地為深側(cè)向35 Hz的源信號，波形如圖2所示。

圖2 淺、深側(cè)向源信號波形

D1的6腳(P2.1)、8腳(P2.0)、16腳(P2.2)為控制信號的產(chǎn)生管腳，用于控制N1(AD7503)八選一開關(guān)的選通，控制邏輯如表1所示。

表1 D1控制AD7503的控制邏輯表

D1的26腳和27腳為深淺側(cè)向D/A輸出管腳，26腳OC1為淺側(cè)向的輸出，27腳OC2為深側(cè)向的輸出，輸出波形如圖3所示。

圖3 淺、深側(cè)向斬波模塊輸出波形

儀器深淺側(cè)向源信號異常、控制邏輯異常以及D/A輸出異常均有可能是D1損壞所致，這種情況下需要更換D1。

1.2 A/D采集電路常見故障

N1為8選一多路開關(guān)，根據(jù)地址(P2.0、P2.1、P2.2)譯碼，依次選通測量信號(Vd、Id、Vs、Is、Temp)的輸入。N2為跟隨放大器，N2的6腳接到模塊D1的24腳，模塊D1內(nèi)部的A/D對深、淺側(cè)向所測的電壓、電流交流信號進(jìn)行分時采集，采集各信號的單峰值。

D1的24腳為A/D采集的輸入端，波形如圖4所示。

圖4 N1的12腳和N2的6腳輸出波形

如果N1的12腳沒有輸出，則需要更換N1；如果N1的12腳有輸出，N2的6腳沒有輸出，則需要更換N2。

2 淺側(cè)向功放電路分析及故障解決

淺側(cè)向功放電路由280 Hz高Q值帶通濾波器和功率輸出電路組成。它產(chǎn)生280 Hz淺側(cè)向總電流。來自數(shù)字電路的功率控制信號Ps用來控制淺側(cè)向總電流的功率，如圖5所示。

淺側(cè)向功放電路的輸入信號為信號處理電路斬波模塊的輸出信號(Ps)，波形如圖3所示。N1模塊為濾波模塊，其作用是將輸入的方波濾波為280 Hz的正弦波信號，輸出信號應(yīng)與信號處理電路D1的26腳輸出波形同相位；N2作用是將輸入的信號加大驅(qū)動能力。

如果N1沒有輸出，則需要更換N1；如果N1的輸出與信號處理電路D1的26腳輸出波形有相位差，需要調(diào)節(jié)淺側(cè)向功放電路的R2或R3；如果N1有輸出，N2沒有輸出，則需要更換N2。

3 電壓測量電路分析及故障解決

電壓測量電路的輸入信號為混合信號波形，如圖6所示。電壓測量模塊對混合信號進(jìn)行檢波并放大，深側(cè)向電壓輸出波形為35 Hz的正弦波，與信號處理電路D1的27腳輸出的35 Hz方波相位相差180°[3]；淺側(cè)向電壓輸出波形為280 Hz的正弦波，與信號處理電路D1的26腳輸出的280 Hz方波相位相差180°，如果相位特性不符合上述要求，那么需要調(diào)整深、淺側(cè)向調(diào)頻阻值的大小。

圖5 淺側(cè)向功放電路

圖6 電壓輸入混合信號波形

如果有輸入波形，深側(cè)向或者淺側(cè)向沒有輸出波形，則需要更換電壓測量模塊。

4 結(jié)束語

在SDZ-7000雙側(cè)向測井儀器日常維護(hù)工作中，針對經(jīng)常出現(xiàn)的問題，依據(jù)信號流程總結(jié)出該儀器常用維修方法，解決儀器常見故障。但是一種故障現(xiàn)象可能由多個原因引起，遇到一種故障，要統(tǒng)籌分析逐步排除，不能一概而論。只有全面了解儀器的工作原理，熟悉各部分電路的作用，對儀器信號流程熟練掌握，才能迅速判斷儀器故障。這只是針對該儀器常見問題的簡要分析，不能一一闡述，當(dāng)然，具體問題要具體分析，對出現(xiàn)的現(xiàn)象有一個準(zhǔn)確的判斷，對儀器進(jìn)行綜合分析，全面判斷。只有對故障現(xiàn)象不斷分析總結(jié)，加深對電路原理的理解，才能提高維修技能，提高測井時效及測井質(zhì)量，更好地為測井施工隊伍服務(wù)，為施工解決難題。

[1] 張庚驥.電法測井[M].北京：石油工業(yè)出版社，1982：34-52.

[2] 中國電子科技集團(tuán)第22研究所.SDZ-3000快速測井平臺(電氣篇、結(jié)構(gòu)篇)[Z].2009：37-56.

[3] 尚作源.地球物理測井方法原理[M].北京：石油工業(yè)出版社，1987：6-19

Common Failures and Troubleshooting of the Circuit of SDZ-7000 Dual Laterolog Tool

XIE Tianbing

(WirelineLoggingCompany,ZhongyuanOilfieldServiceCorporation,SinopecPuyang,Henan457001,China)

The common circuit failures are analyzed according to the circuit structure, the signal process and the signal waveform of each working point of the instrument, including signal processing circuit, power amplifier circuit, voltage measurement circuit. The solutions to these failures are put forward.

SDZ-7000 dual laterolog tool; signal processing circuit; deep lateral voltage measurements; signal acquisition; chopper

謝天兵，男，1980年生，工程師，2003年畢業(yè)于南京工業(yè)大學(xué)，現(xiàn)在中原石油工程有限公司地球物理測井公司數(shù)控中心從事安全監(jiān)督工作。E-mail: 1411026418@qq.com

P631.8+11

A

2096-0077(2017)03-0088-03

10.19459/j.cnki.61-1500/te.2017.03.020

2016-12-25 編輯：姜 婷)