張 濤 王茂林 黃 偉 任 聰 馬新亞

(1.中國石油集團測井有限公司國際事業(yè)部 北京 102206;2.中國石油集團測井有限公司長慶事業(yè)部 陜西 西安 710200)

0 引 言

MPAL6620 多極子聲波測井儀作為EILog 快速成像測井系統(tǒng)中一支重要的成像測井設(shè)備，由于儀器自身的應(yīng)用優(yōu)點，被許多油田勘探方所青睞，并且自投產(chǎn)至今以良好的穩(wěn)定性和卓越的性能不斷得到了國內(nèi)、以及國外用戶的肯定，現(xiàn)就儀器在日常使用過程中容易遇到的一些問題及處理方法進行介紹，希望對在使用該儀器中的您有所幫助。

1 MPAL6620 多極子測井儀器的特點［1 ～3］

1.1 儀器測量原理

儀器囊括:單極子測井、交叉偶極子測井、四極子測井。單極子測井就是利用單極子采集地層反饋的全波列信息。交叉偶極子測井是利用偶極發(fā)射器能產(chǎn)生沿井壁傳播的撓曲波，撓曲波是一種頻散界面波，它在低頻下以地層橫波的速度傳播，在高頻下則以低于地層的橫波速度傳播，通過撓曲波的測量來計算地層的橫波速度;四極子測井是利用四極子聲源在井眼中激發(fā)螺旋波單一模式波及其高階模式，較低頻率的四極子源有抑制縱波的作用，對于橫波測井非常有利。

1.2 儀器設(shè)計特點

MPAL 多極子聲波儀器由發(fā)射電路短節(jié)、發(fā)射聲系短節(jié)、隔聲體短節(jié)、接收聲系短節(jié)和接收控制采集電子線路短節(jié)等五部分組成。接收單元主要完成信號的采集處理，并將處理后的聲波信號傳到遙傳進行采集。發(fā)射單元主要是按照接收時序?qū)Ω邏杭畈糠诌M行觸發(fā)，將400 V 的高壓作為觸發(fā)換能器的能量。發(fā)射聲系短節(jié)內(nèi)裝有發(fā)射激勵變壓器組和發(fā)射探頭，接收換能器陣由八組三十二個接收探頭構(gòu)成陣列聲波信號接收器。儀器具備多種測井模式，因此在一次測井過程中可同時采集八組不同源距的單極波列、八組四種模式不同源距的偶極波列(包括交叉偶極波)以及四組仿單極子波列。通過單極陣列、偶極陣列和仿單極子組合，無論在快速地層或慢速地層中都可獲得縱波、橫波、斯通利波資料。此外，儀器可進行地層各項異性的識別。

2 故障現(xiàn)象分析及相應(yīng)解決辦法［4、5］

2.1 高壓激勵模塊IGBT 故障

故障現(xiàn)象:儀器在測井時供電電流大，無法建立通訊。

故障原因:一是發(fā)射高壓激勵部分IGBT 損壞;二是低壓穩(wěn)壓模塊損壞。解決辦法:在該儀器多次的使用當中，出現(xiàn)問題最多的就是IGBT 這個器件損壞，由于IGBT在常溫下耐壓可以達到1 000 V 以上，但隨著溫度的升高，該器件耐壓也隨之降低，尤其是在應(yīng)對長時間的測井時，突發(fā)的工作電流變大往往就是該器件引起。首先斷掉儀器上高壓激勵部分，通電后如果儀器電流還大需要檢查低壓穩(wěn)壓模塊部分，量取各個模塊輸出數(shù)值基本就能確定;通電后如果電流正常，量取6 組IGBT 中各個極之間是否短路基本就可以確定是哪個IGBT 故障或者性能下降導致發(fā)射高壓短路儀器過載，取下更換即可。

2.2 發(fā)射控制板故障

故障現(xiàn)象:偶極不發(fā)射、或者遠單時發(fā)射時不發(fā)射等等，發(fā)射時序錯亂。

故障原因:DK637 損壞。解決辦法:如圖1 所示，首先用示波器檢查U4 DK637 的輸出2 腳，正常時可以看到3.3 V 的串行時鐘信號，但由于儀器內(nèi)變壓器或者發(fā)射換能器可能某次有打火漏電的時候，高壓影響到信號的輸入，即SCLKH、SCLKL 信號變形，D4 -D7 損壞無法鉗制差分信號的幅度時，會造成DK637 損壞，這樣發(fā)射時鐘信號SCLKB 出現(xiàn)變形，從而導致各極子發(fā)射順序混亂的現(xiàn)象。

圖1 發(fā)射控制板DK637 差分接收器部分

2.3 一個或多個極子正常發(fā)射后的接收波形異常

故障現(xiàn)象:一個或多個極子接收波列異常。

故障原因:一是變壓器有漏電打火現(xiàn)象;二是發(fā)射換能器性能老化。解決辦法:當儀器工作出現(xiàn)波列異常的時候，如圖2 所示，首先排除電子線路的影響，地面可以通過切換TEST 模式，檢查接收線路是否正常——接收線路通過自身產(chǎn)生的模擬信號傳到采集通道直至上傳到地面，通過8 道波形情況是否正常就可以排除接收線路是否有問題。發(fā)射線路是否正常，我們可以通過簡單的交叉儀器來進行快速排除。當問題確定為發(fā)射聲系的時候就需要對聲系中的變壓器和換能器進行檢查，發(fā)射部分的絕緣能否達到500 M 以上、變壓器是否有燒焦的現(xiàn)象、換能器的容值和外觀檢查等。由于換能器和變壓器一直處于高壓下工作，容易出現(xiàn)老化現(xiàn)象，特別是換能器，容易出現(xiàn)銀皮脫落或者換能器表面有細小的開裂現(xiàn)象，直接導致儀器在工作時接收到相應(yīng)發(fā)射極的信號波形出現(xiàn)跳變等異常情況，這時候就需要更換發(fā)射變壓器和換能器。

圖2 遠單接收波列異常

2.4 隔聲體絕緣低導致的通訊異常并出現(xiàn)接收波形異常

隔聲體作為儀器中間連接段雖然只起到了阻隔直達波，貫通上下信號的作用，在使用中它的絕緣高低直接會影響到儀器的使用。如發(fā)射時序信號需要從隔聲體穿過、儀器的CAN 總線控制信號也要通過隔聲體等等，當隔聲體絕緣低時，儀器內(nèi)的發(fā)射高壓(接近2 000 V)一旦耦合到外殼上或者漏電到外殼上就會對隔聲體內(nèi)信號線的信號產(chǎn)生影響，造成儀器不能正常工作，所以當通訊異?；蛘叱霈F(xiàn)接收波形異常時，也要排查隔聲體的絕緣問題。

3 結(jié) 論

陣列聲波曲線采集質(zhì)量至關(guān)重要，MPAL 多極子陣列聲波儀器測井一次成功率有待進一步提高，這就要求儀器盡可能少出現(xiàn)故障，保證儀器的性能。如果遇到故障，能夠很快的查找原因并解決問題。雖然在日常的儀器使用過程中可能會遇到其它不同的故障問題，通過歸納總結(jié)以上幾種比較具有代表性的問題，可以幫助我們很好的了解儀器內(nèi)各電路的功能特點，對儀器的常見典型故障有一定的了解，熟悉并掌握解決辦法，從而幫助我們在使用MPAL6620 多極子聲波測井儀時更快速的發(fā)現(xiàn)問題和更好的解決問題，提高測井時效，提高測井曲線質(zhì)量，從而達到促進MPAL6620 多極子聲波測井儀更好的服務(wù)于油田的勘探開發(fā)。

［1］中國石油測井有限公司. MPAL6620 用戶操作手冊.2010(資料)

［2］中國石油測井有限公司. MAPL6620 用戶維修手冊.2011(資料)

［3］趙軍龍，楊雙定.測井方法原理［M］. 西安:陜西省人民教育出版社，2008:8，79 -81.

［4］熊孝云，朱愛民. MPAL 多極子陣列聲波測井的應(yīng)用［J］.國外測井技術(shù)，2009，(2):26 -29.

［5］李玉霞，李亞敏.MPAL 多極子陣列聲波測井儀［J］. 測井技術(shù)，2008，32(5):439 -442.