4203XA四臂井徑測井儀的電路改進

馬麗婷,匡　華,杜黎君,嵇玉華

(中原石油工程有限公司地球物理測井公司　河南　濮陽　457001)

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·經驗交流·

4203XA四臂井徑測井儀的電路改進

馬麗婷,匡華,杜黎君,嵇玉華

(中原石油工程有限公司地球物理測井公司河南濮陽457001)

摘要：4203XA四臂井徑下井儀器在測井施工前要根據與不同儀器的組合更換線路中的跨接插座，這個做法不僅對儀器線路有潛在損傷，或損壞原器件或擠傷導線絕緣皮，而且一旦忘記更換或更換了錯誤的跨接插座還會造成井徑信號無法接收的后果。為避免上述情況發生，用繼電器代替跨接插座，無須拆裝儀器即可實現信號通道的轉換。

關鍵詞：四臂井徑測井儀；雙感應測井儀；雙側向測井儀；繼電器

0引言

國內早期使用的3700系統所配置的下井儀器均為模擬儀器。在升級為數字化5700系統的過程中，將放射性和聲波儀器進行了數字化改造，而原有的電法儀器，如感應、側向等井下儀器被保留下來，為了將這些儀器的測量信號數字化，儀器串中增加了一支被稱為3516適配器的儀器短節[1，2]，專門接收電法儀器信號，并做數字化處理，這樣就可以同放射性和聲波儀器一樣將數字化了的測量信號送入3514遙測儀器，進行數據匹配及曼徹斯特編碼，送往5700地面系統。

在使用5700系統的過程中，想增加四臂井徑測井，而5700系統沒有提供相應的儀器地址，這就意味著四臂井徑儀只能被做成模擬的下井儀器。同時，還有一個必須解決的重要問題，就是3516適配器沒有設計四臂井徑的測量通道。

眾所周知，感應和側向不同時測量，所以在四臂井徑的電路設計上采用2個跨接插座，在標準感應儀器串測井時，將四臂井徑儀的兩個井徑信號用跨接插座引入3516的雙側向測量通道；相應地，在標準側向儀器串測井時，就要更換跨接插座，用另一個跨接插座將兩個井徑信號引入3516的感應八側向的測量通道中，由此實現四臂井徑測井。但實際使用中，要根據測井項目來人為更換不同的跨接插座就顯得不夠實用，對4203XA四臂井徑儀的電路改進就是基于此產生的。

1概述

5700測井系統所配置的標準感應儀器串如圖1所示，標準側向儀器串如圖2所示。兩圖中的3516適配器中沒有四臂井徑的2個井徑信號的測量轉換通道，而是利用如圖3所示的跨接插座S1的不同接法[3]，將2個井徑信號引入感應或側向的通道進行信號測量和模數轉換。測感應串時，四臂井徑的2個井徑信號進入側向的2個信號通道(ID和ES)；而測側向串時，四臂井徑的2個信號進入雙感應八側向的2個信號通道(LL8和ILM)。

圖1　感應標準串

圖2　側向標準串

圖3　跨接插座S1的2種不同接法

根據測井儀器串的不同，選擇相應的插座，會給實際工作帶來不必要的麻煩和風險。在測井施工中曾出現過換錯跨接插座；在拆裝儀器過程中，出現過擠破線路導線的現象，為提高四臂井徑下井儀器使用的可靠性，對其電路進行改造是必要的。

2改進前電路

四臂井徑儀改進前的電路如圖4所示，標準感應串測井時選擇1和15、7和9、5和11、3和14相連的插座。1和15、7和9相連將2個井徑信號分別送入上連接頭UH14#和UH15#，由此進入3516側向的ES和ID的測量通道，雙感應八側向儀器的測量信號LL8和ILM則通過5和11、3和14相連，送入上連接頭UH3#和UH1#，進入3516的雙感應八側向信號的專用通道。

標準側向串測井時選擇1和16、7和10、5和12、3和13相連的插座。1和16、7和10相連將2個井徑信號分別送入con3#和con1#，再經5和12、3和13相連，最后由繼電器K1將井徑信號送入上連接頭UH3#和UH1#，由此進入3516的感應的ILD和LL8的轉換通道，而雙側向儀器由于接在井徑儀器上方，所以直接進入3516中的側向專用轉換道。

因為儀器的UH1#和UH3#既提供馬達電源又提供信號通道，電路中使用了繼電器K1，其作用有二個。第一，由于4臂井徑是模擬儀器，井徑臂的開合要斷儀器主電，即UH4#、UH6#的180VAC交流電，由UH3#、UH1#將馬達工作所需的直流電送入。所以該直流電源就由K1的常閉端送入馬達。第二，當井徑臂打開或閉合后，斷開直流電源，供儀器主電，此時繼電器動作，開關打到常開端，為感應信號或井徑信號提供通道。

圖4　改造前線路

通過電路分析，可以看出，儀器的實用性差，上井前要記住根據測井項目更換跨接插座，如果使用標準側向儀器串測井，而插座是用于感應儀器串的，井徑信號就無法上傳，反之亦然。給測井施工帶來不必要的麻煩，而且在一拆一裝線路的過程中會有擠破導線絕緣皮或損壞電子器件的風險。

3電路改進

用繼電器K2代替跨接插座,如圖5所示。首先利用側向儀器的貫通線11#，將其接到側向儀器電源2電路中的+15V調整管的輸入端，為K2提供+24VDC工作電源。然后去掉跨接插座，將井徑信號1接K2-2；井徑信號2接K2-7；常閉端K2-5接UH14#；常閉端K2-4接UH15#；常開端K2-1接K1-8(與LH1#接在一起)；常開端K2-8接K1-1(與LH3#接在一起)；線圈端K2-6通過一個大功率電阻與UH11#連接，而線圈另一端K2-3接地，為K2提供工作電源。

可以看到，當儀器與感應組合時，因沒接側向，K2繼電器沒有電源，處于常閉端，井徑信號通過UH14#和UH15#送入3516的側向轉換通道，而感應信號則通過UH1#和UH3#，經繼電器K1進入3516專用感應信號轉換通道。

當四臂井徑與側向組合時，該儀器為儀器串中的最后一支儀器。給儀器串供電，繼電器K2動作，開關打到了常開端，井徑信號則被送入K1(此時因儀器是上電的，開關也是處于常開端)，由K1將井徑信號輸出到UH1#和UH3#，進入3516感應信號轉換通道。而側向儀器在井徑儀器的上面，側向信號則直接進入3516專用側向信號轉換通道。

圖5　改進后的電路

4總結

用繼電器代替跨接插座對四臂井徑儀電路進行改進，在標準感應儀器串測井時，繼電器不動作，處于常閉端；在標準側向儀器串測井時，繼電器由雙側向儀器提供電源，繼電器動作，處于常開端。改造后的四臂井徑儀解決了測井小隊在施工時要根據測井項目更換跨接插座的麻煩和不必要的電路損傷，只需像其他下井儀器一樣，將其接進所要求使用的儀器串中即可。

參 考 文 獻

[1] Baker Atlas3.Operation Manual[Z].1997.

[2] Baker Atlas.Downhole Tool Maintenance Manual[Z].2001.

[3] 北京捷威斯特石油工程技術服務有限公司[Z].四臂井徑儀器維修手冊.2010.

Electric Circuit Reformation for 4203XA 4-Arm Caliper

MA Liting，KUANG Hua，DU Lijun，JI Yuhua

(Geophysical Logging Company of ZhongYuan Oil Engineering Co.Ltd.,PuYang,Henan 457001,China)

Abstract：The jumper socket of 4203XA 4-arm caliper must be changed in accordance with different down hole tool string before logging,which not only possibly injure the circuit,but also may damage the components or squeeze the wire,and if the operator forgets to replace the jumper socket or changes a wrong one,the caliper signal can not be received.In order to avoid the above faults,a relay was used to take the place of the jumper socket in the electric circuit,which can realize the signal channels transformation without opening the caliper tool.

Key words：4-arm caliper;dual induction logging tool;dual laterolog tool;relay

第一作者簡介：馬麗婷，女，1970年生，工程師，1991年畢業于重慶石油學校，現從事測井儀器維修工作。E-mail:13803936117@163.com

中圖法分類號：P631.8+11

文獻標識碼：A

文章編號：2096-0077(2016)03-0088-03

(收稿日期：2015-05-29編輯：姜婷)