謝天兵

(中石化中原石油工程有限公司地球物理測(cè)井公司 河南 濮陽 457001)

SDZ-30B0雙感應(yīng)自然電位測(cè)井故障探討

謝天兵

(中石化中原石油工程有限公司地球物理測(cè)井公司 河南 濮陽 457001)

根據(jù)SDZ-30B0雙感應(yīng)-八側(cè)向測(cè)井儀器自然電位測(cè)井原理和自然電位曲線應(yīng)用，分析研究測(cè)井過程中自然電位曲線跳變等異?，F(xiàn)象.從感應(yīng)自然電位防干擾隔離電路、自然電位環(huán)、自然電位信號(hào)通道等方面，提出了解決思路和辦法。解決自然電位曲線異常問題，提高了自然電位測(cè)井的成功率。

雙感應(yīng)-八側(cè)向測(cè)井儀；自然電位曲線；聲波邏輯信號(hào)；儲(chǔ)集層

0 引 言

SDZ-30B0儀器自然電位測(cè)井法是利用在裸眼井中測(cè)量井軸上自然產(chǎn)生的電位變化，研究井剖面地層性質(zhì)的常用測(cè)井方法，簡便而實(shí)用，對(duì)于區(qū)分泥質(zhì)和非泥質(zhì)地層方面尤為突出。自然電位測(cè)井過程中經(jīng)常因多種因素影響，出現(xiàn)自然電位曲線失真情況，并導(dǎo)致測(cè)井結(jié)果的差錯(cuò)和偏離，消除干擾成為測(cè)井工作的必要。

由于感應(yīng)分系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特殊，測(cè)井施工中只能串接在儀器串的底端，受沖擊力等環(huán)境因素的影響，感應(yīng)儀器測(cè)出的自然電位曲線不理想，容易出現(xiàn)故障。本文通過對(duì)感應(yīng)系統(tǒng)的自然電位故障原因分析和研究，提出解決故障的方法。

1 自然電位測(cè)井常見故障

SDZ-30B0儀器自然電位測(cè)井，自然電位曲線反映井內(nèi)自然電位沿井剖面的變化曲線，可以劃分儲(chǔ)集層；判斷巖性；區(qū)分砂巖和泥巖等。自然電位曲線的準(zhǔn)確性對(duì)測(cè)井資料的解釋起到關(guān)鍵作用，但測(cè)井過程中經(jīng)常出現(xiàn)自然電位曲線在砂泥巖的界面處有跳變現(xiàn)象，曲線異常，不能正常完成測(cè)井任務(wù)。

2 故障解決方案

2.1 感應(yīng)自然電位防干擾隔離電路檢查及故障排除

若SDZ-30B0儀器絕緣通斷正常，應(yīng)該考慮防干擾電路。由于自然電位是一個(gè)慢變信號(hào)，在電路設(shè)計(jì)時(shí)防止八側(cè)向和自然電位之間的干擾，在恒壓源輸出變壓器次級(jí)和聚焦電路輸出變壓器次級(jí)串接有隔離電容[1]。聚焦隔離電路、恒壓隔離電路為自然電位防干擾隔離電路，如圖1所示。圖1(a)聚焦隔離電路和圖1(b)恒壓隔離電路中的電容C1～C8，防止八側(cè)向信號(hào)干擾自然電位。該電容不影響八側(cè)向信號(hào)的輸出。如果該電路中的電容有故障，必將影響自然電位的測(cè)量，造成測(cè)量曲線異常，檢查該電容，確保它不引起干擾。

在測(cè)井過程中，該電容容易受震動(dòng)脫焊，甚至電容管腳從根部斷裂，造成斷路，干擾自然電位信號(hào)。解決方案是更換加固電容，焊接時(shí)在電路板上組裝電容固定夾，電容緊貼電路板焊接，并用強(qiáng)力膠固定結(jié)實(shí)，防止震動(dòng)造成損壞。涂抹固定膠，提高濾波電容穩(wěn)定性。

圖1 自然電位防干擾隔離電路

具體實(shí)施：將隔離電路中C1～C8電容逐一焊掉，根據(jù)濾波電容長度和直徑，裁剪一片長度約為20 mm，寬度約為88 mm的銅片作為固定夾，然后，將固定夾中央位置處和電容下端的線路板位置處鉆φ2 mm的孔，將固定夾用螺絲固定在線路板上，再將濾波電容管腳彎成一圈，防止震動(dòng)，加焊錫重新焊接，并在濾波電容與線路板之間涂抹固定膠進(jìn)行固定。這樣保證隔離電容的穩(wěn)定性，有效防止八側(cè)向信號(hào)干擾。

2.2 感應(yīng)自然電位環(huán)設(shè)計(jì)問題

通過進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，該儀器的自然電位環(huán)設(shè)計(jì)存在不足：自然電位環(huán)位于感應(yīng)線圈系上，由于自然電位環(huán)是兩種介質(zhì)構(gòu)成，銅芯(與線圈系膠棒內(nèi)置的自然電位13芯通)和鉛環(huán)連接處長時(shí)間使用易出現(xiàn)氧化現(xiàn)象，接觸電阻變大，各電極點(diǎn)電位不完全相等，引起自然電位漂移[2]。導(dǎo)致所測(cè)的SP曲線不符合要求。

解決方法：感應(yīng)自然電位環(huán)更換為不銹鋼材料，材料更接近，采用開環(huán)設(shè)計(jì)，有效地抑制了感應(yīng)自然電位的干擾。

2.3 配套探頭SDZ-3041聲波自然電位信號(hào)通道問題

SDZ-3000快速測(cè)井平臺(tái)測(cè)井儀進(jìn)行感應(yīng)串測(cè)井時(shí)，連接有SDZ-3041聲波探頭。聲波和自然電位同時(shí)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，聲波邏輯信號(hào)和自然電位信號(hào)均從纜芯SB-5傳輸，經(jīng)過聲波測(cè)量短節(jié)SDZ-3041轉(zhuǎn)到纜芯SB-7傳到地面系統(tǒng)進(jìn)行處理，會(huì)出現(xiàn)聲波影響自然電位的問題。自然電位信號(hào)通道是使用感應(yīng)電位環(huán)測(cè)自然電位，自然電位信號(hào)SP經(jīng)過電感線圈6L1和電阻6R1和聲波信號(hào)匯和，經(jīng)過纜芯SB-5傳輸至SDZ-3041聲波測(cè)量短節(jié)，轉(zhuǎn)到纜芯SB-7送至地面系統(tǒng)處理，這就是聲波輸出電路中的自然電位信號(hào)通道，如圖2所示。

圖2 聲波信號(hào)輸出電路圖

在測(cè)井過程中發(fā)現(xiàn)自然電位曲線異常，按照自然電位信號(hào)通道檢查，發(fā)現(xiàn)聲波輸出電容C8和L1電感損壞[3]。原因是由于供電時(shí)C8電容燒壞，纜皮上的直流信號(hào)得不到隔離，導(dǎo)致自然電位曲線異常。絕緣短節(jié)的3芯和5芯線間絕緣不好，導(dǎo)致在收腿的過程中，5#芯上有電壓，燒壞電容C8。預(yù)防措施為檢查線間絕緣，保證纜芯5和其他絕緣良好，以免燒壞電容C8。并對(duì)纜芯5進(jìn)行特殊處理，對(duì)5#芯穿熱縮管，加強(qiáng)與其他線間絕緣。保證自然電位信號(hào)通道正常。

3 結(jié)束語

在測(cè)井過程中，針對(duì)感應(yīng)自然電位測(cè)井曲線在砂泥巖處跳變、曲線異?，F(xiàn)象，分析原因，提出排除故障的方法。從感應(yīng)儀器八側(cè)向信號(hào)與自然電位防干擾隔離電路中的電容、感應(yīng)自然電位環(huán)以及與之配接的聲波信號(hào)輸出電路的自然電位通道，這三個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)，保證自然電位測(cè)量的穩(wěn)定性，確保自然電位曲線資料準(zhǔn)確。從而提高測(cè)井一次成功率，特別是鉆井輸送測(cè)井的一次成功率。

[1] 中國電子科技集團(tuán)第22研究所. SDZ-3000快速測(cè)井平臺(tái)(電氣篇、結(jié)構(gòu)篇)[Z].2009:125-130.

[2] 尚作源.地球物理測(cè)井方法原理[M].北京：石油工業(yè)出版社，1987:98-101.

[3] 劉潤華，劉立山.模擬電子技術(shù)[M].北京：中國石油大學(xué)出版社,2003:48-55.

Discuss of SDZ-30B0 Dual Induction Natural Potential Logging Fault

XIE Tianbing

(GeophysicalWellLoggingCompany,ZhongyuanPetroleumEngineeringCo.Ltd.,SINOPEC,Puyang，Henan457001,China)

The abnormal phenomena of spontaneous potential curve jump in the process of well logging is analyzed and researched according to spontaneous potential logging principle and curve application of SDZ-30B0 dual induction-eight lateral logging instrument. The thought and solution are put forward from the aspects of spontaneous potential tamper-proof isolation circuit of the dual induction instrument, spontaneous potential ring and signal channel. The spontaneous potential curve anomaly is solved with satisfactory logging success rate.

dual induction-eight lateral logging instrument；spontaneous potential curve；sound logic signal；reservoir

謝天兵，男，工程師，2003年畢業(yè)于南京工業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)，現(xiàn)在從事安全監(jiān)督工作。E-mail:1411026418@qq.com

P631.8+11

A

2096-0077(2017)04-0094-02

10.19459/j.cnki.61-1500/te.2017.04.024

2016-11-12 編輯：高紅霞)