测井射孔取心系统故障分析及维护技术探究
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摘要：随着射孔取心地面的推广，射孔取心地面已经在各个事业部射孔取心方面起着重要作用，该系统因其具有轻便型、高可靠性、维修方便等优点，受到油田的一致好评，可广泛应用于定向射孔、水平井射孔、射孔桥塞、油管输送定方位射孔等 在射孔过程中，能够定位具体射孔层位和安全有效进行引爆射孔弹是射孔施工中的重点之重，为此从硬件和软件两方面入手，使得射孔取心地面系统能够满足射孔施工工艺要求。但是由于长时间使用等因素的影响，仪器频繁使用高压高电流起爆仪，致使仪器出现部分高压电路的部分绝缘不好等情况，在操作过程中务必要进行测前检查，以免造成部分线路被烧坏，延误射孔工期，现就可能导致出现的问题进行分析解决，希望能够提供一些技术参考。
关键词：射孔取心地面；施工工艺；故障现象；分析解决
1 故障现象
现象（1）：射孔取心地面在进行桥塞作业已完成了校深，准备坐封点火时出现空气开关跳闸断电、地面仪器出现胶皮糊味现象。经检查后重新启动系统电源发现工控机已不能啟动、射孔采集面板内部有些地线烧断但自检后工作基本正常，由于无备用计算机又没有查明原因只得返回基地维修。
现象（2）：在射孔点火时，发现点火后，射孔采集箱体双向保护二级管被烧坏。
现象（3）：在射孔点火时，出现深度跳变现象。
2 原因分析
针对现象（1）可做以下几点排除：对引起问题的故障源《深度电源面板》（内含有常规雷管的点火电源）进行检查，除了变压器屏蔽层上少焊一根接地线外其他电路焊接正常。经检查少焊的这根接地线和初次级不导通，虽然会造成感应电压的升高但不可能引起上述被烧现象。随后对系统进行了通电检查果然发现《深度电源面板》的点火输出插孔（左侧插孔）和系统地之间在安全开关按下时有230VAC 的电压。为了排除感应电压现象我们在点火输出插孔（左侧插孔）和系统地之间并接一个220V100W 灯泡，按下安全开关时灯泡居然发光，这说明点火电源（和箱体电源公用）对地已经不隔离（原设计是隔离的）。安全雷管起爆器检查，当给它插上电源线（不开电源开关）灯泡就亮，拔掉电源线灯泡就灭。用万用表测量其对地绝缘电阻只有2M多，但还不是直通。为了进一步落实情况，用 500V 摇表进行检测，绝缘电阻居然为零。所以可以认为由于安全雷管起爆器箱体的电源对地绝缘电阻在通电时为零，造成了点火电源对地的不隔离即共地。当操作员点火时把未接地的一端插入缆皮（系统地）就会造成短路，当短路电流烧断采集箱体的某些局部信号地线时造成局部电路电压升高进一步烧坏电路，由于计算机是通过 USB 线与采集箱体的USB通讯板连接所以计算机也会被烧。实际检查发现采集箱体的 USB 通讯板也有烧黑、烧毁的地方。点火电源必须是隔离电源，绝不可以使用未经隔离的市电电源、发电机电源、未经火线零线测量直接插入点火。如果用户采用市电电源就直接点火将造成电源跳闸、仪器局部烧毁的现象。
针对现象（2），注意操作规范将接入电缆的点火电压，直接误插入到采集箱体的信号插座中，导致射孔采集体双向保护二级管被烧坏等现象。
现象（3）是因为瞬间电压过大，导致深度跳变。在射孔点火过程中，不可避免产生高电压高电流，只有增加有效抗干扰机制，避免此现象出现。
3 解决措施
3.1 点火电压
首先根据雷管分类，确定选用地面点火输出方式——常规雷管和安全雷管，如果射孔点火为智能点火头，则无需电缆供电，也就不需要地面点火电压。常规雷管务必要用隔离变压器输出电压点火，绝不可以使用未经隔离的市电电源、发电机电源、未经火线零线测量直接插入点火。否则用户采用市电电源直接点火造成电源跳闸、仪器局部烧毁的现象。安全雷管点火时要按照起爆仪的操作完成。射孔施工前要检查点火电压是否正常。点火时尽可能在电阻率面板的上排插孔（缆心）上进行，点火时将该面板的电缆选择放到“取心”位置，点火完后再置回到“级联”（或“射孔”）位置以减少对采集面板的电源冲击。
3.2 排除接线问题
由于电缆缆心插孔和到采集箱体信号的插孔设计一样，误将电缆的缆心插入到箱体的缆心，造成采集箱体后备板双向保护二级管烧坏，严重者可将信号预处理板烧坏。所以在操作过程中要严格按流程操作。
3.3 深度
在地面测试过程中如果发现有深度和绞车面板深度不一致的情况下，可以先看深度箱体中深度纽子开关是否打到马丁代克，其次是深度预处理板。并且在射孔施工中切记将电缆切换到电阻率面板，点火完后再置到“射孔”位置上，以防止对深度的干扰。另外针对此现象设计了深度测量电路，它具有较强的抗干扰能力（可防止深度爬行、排除射孔取心点火时的干扰）。采用光电隔离技术、选用高速隔离器件设计探度预处理板，有效地解决了瞬时高频电压产生的深度跳变；提高深度测量响应系统抗干扰能（可防止深度爬行现象、排除射孔取心点火时的干扰），有效抑制深度跳变。
4 日常维修和操作注意事项
日常维修和操作时，需要注意以下几点：
1）定期检查电源部分的绝缘问题，尤其是点火电源部分。
2）《深度电源面板》的总电流保险丝不宜太大，一般用 8A。太小开电时易冲击熔断、太大短路时不易熔断或熔断时间长造成故障面的扩大。可以考虑采用彩电用的防冲击慢熔保险丝。
3）点火时尽可能在电阻率面板的上排插孔（缆心）上进行，点火时将该面板的电缆选择放到“取心”位置，点火完后再置回到“级联”（或“射孔”）位置以减少对采集面板的电源冲击。
4）在射孔施工准备过程中，换接炮身过程中，不准打开电源，切记将电缆级联切换到安全地上。
5）在调校、日常维修时经常检查《深度、电源面板》的点火输出插孔对系统地的交流电压情况，发现电压升高说明系统绝缘下降要仔细检查，不可轻易点火。点火时尽量将电压高的插孔插到缆心位置、将电压低的插孔插到缆皮位置（系统地）。
6）在射孔施工中，对射孔关键步骤进行三对口、三把关。在射孔点火时，对射孔深度进行核实，由作业队长和操作员审核量取上提值后，同意实施点火方可点火。以免造成误射孔。
5 结束语
射孔取心地面仪是经过走访各个事业部，听取用户的需求在 SSQ-C 射孔取心仪系统基础上进行功能提升，满足射孔取心施工要求。现已推广内外部市场 100 多套，加强使用过程中定期检查维护，严格按照操作步骤来，可以避免上述现象发生。
参考文献
[1] 郭海敏，戴家才，陈科贵. 生产测井原理与资料解释 [M].北京：石油工业出版社，2007
（作者单位：中石化胜利石油工程有限公司测井公司）
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