EXCELL2000典型故障及儀器維修

蔡琳(中石化中原石油工程有限公司地球物理測進公司，河南濮陽457321)

EXCELL2000典型故障及儀器維修

蔡琳(中石化中原石油工程有限公司地球物理測進公司，河南濮陽457321)

EXCELL2000測井系統是由美國哈里伯頓公司生產，采用多功能軟件設計思路和全球數據傳輸系統。在這當中D4TG儀器在井下儀器中的重要性超過了其他儀器的使用，能夠將伽馬和通訊短節等技術，在井下有著較高的使用率，本文主要針對其故障進行重點分析。

伽馬；通訊；信號失真

EXCELL2000測井系統主要由美國的哈里伯頓公司設計研發并進行產品的制造經營，此類設備在長時間的使用下，儀器在性能方面會逐漸衰退，這也就給維修任務不斷地帶來困難，在近幾年的維修工作中，相關人員逐漸總結出一些對于此類設備產檢故障的維修方法。

1 典型故障分析

1.1 伽馬故障

1)測試不出伽馬信號

設備中伽馬的主要組成包括了高壓部分以及其相關電路和前置放大部分及其相關的電路以及一個能夠進行反應的探頭等部分。通過對儀器進行正常電壓的接入，在通過一些高壓的設備進行輔助，用萬用表測得的高壓板中的電壓在一千二百伏到兩千伏之間則可確定其狀態的正常，若相反也能夠進一步確定出故障的根源在于高壓板，隨之進行有針對的維修。

2)伽馬測數不正常

一般在儀器沒有外殼的情況下，對EXCELL2000系統進行檢測，示數應當在兩百到三百左右，若此時外部沒有影響源，示數超過五百則可認定為故障。

1.2 通訊系統

(1)缺少通訊方面的信號

在利用機器對接EXCELL2000系統進行檢查，通過其面板上設置的信號燈就能夠對儀器中通訊功能的運作狀態進行判斷。而通訊主要的相關原件是與基礎通訊單元以及能夠完成接受和發送的原件所相關，其基礎通訊的原件是其中的重點，只需要與同類型正常設備中的原件對調就能夠對原件的問題進行排除。

(2)通訊不能連續

與上述對于通訊缺失的檢查方式類似，對于通訊連續性不佳的問題進行檢測主要的針對方向是設備中線路等方面的接觸問題，通過敲擊等方式模擬故障源，以此判斷出相關的問題。

溫度等數據顯示異常的情況可能與模擬板有關。

對于故障的判斷，我們可以將設備置于低電壓運行下，在電路板的分布中確定問題的所在，再根據具體的電路說明對電路板進行故障排查。

1.3 信號內容干擾分析

以目前對于設備的了解，在測井系統工作時，其所涉及的部件包括電纜、傳輸信號等方面的參數并非是一個固定的數值，相反在測井系統工作時的數據是處于動態狀態的，而不斷變化的數據本身就會對一些敏感的數據造成影響，這樣一來對于地面接收系統中對于信號的分析就會更加困難，此時信號系統如果發生失真，那么地面系統對信號的分析將會更加困難，對于數據的正確分析也會失去保證。

2 EXCELL2000儀器維修

2.1 伽馬故障維修

(1)信號的缺失

在高壓環境下，對伽馬信號進行檢查若仍然不能接收，那么就需要對其前置的放大板進行問題排查，通過利用示波器進行測量，對該點的脈沖信號進行分析，若能夠正常測得信號，則可以排除在伽馬部分本身的問題，反之則可確定問題的來源。

如果沒能測得數據，那么久應當對通訊原件的板路進行斷開，并重新進行測量，并通過測量信號的有無，判斷故障是在前板還是在通訊基礎原件。

若是在前板，那么需要根據相應的順序檢查各個節點的信號，并根據節點中信號的測量結果縮小問題出現的范圍，具體到探頭和前放板。

若是在基礎通訊員見，那么就需要根據測量的結果也就是伽馬信號，對其電路進行分析。

若是前放板中缺少不同波形的脈沖，可以將問題縮小到痰桶當中的光電設備以及晶體當中，那么在進一步的問題分析中，就可以用到上文中的對掉法，將正常運行的儀器中探頭的光電發生部分進行對調，就能夠確定外部無故障的前提下兩者之間故障的源頭。

（2）伽馬過高的測量數據顯示

第一是需要對電壓進行檢測，若電壓過高，需要對其進行調整，在將電壓調整到一千四百伏與一千八百伏之間，在進行測定；若電壓正產就需要對前放板進行檢測，若也正常，就可以判斷出信號已經正常進入基礎通訊元件當中，以此判斷出伽馬部分無故障。

2.2 通訊故障維修

如果確實為BCU板問題，再分步驟檢查時鐘信號、上傳數據/下傳數據，來判定是否因晶振或者可編程控制芯片問題引起通訊故障。

2.3 信號恢復分析

（1）輸入濾波器

來自電纜上的上傳遙測信號首先經過一個雙拐點高通濾波器，能夠濾除絕大部分60Hz的干擾和部分400Hz的干擾信號。濾波器在1200Hz和5400Hz設計了兩個拐點。盡管濾波器能一定程度地抵消和削弱上傳信號的幅度，但絕大部分的上傳信號主要在高頻部分，所以濾波器本身對上傳信號幾乎沒有影響，不會導致任何失真。濾除電源噪聲后，信號就被送到可編程增益放大器。

（2）可編程增益放大器

可編程放大器電路允許選擇1、10、100、1000四種固定增益，用差分輸入抑制共模噪聲。在正常情況下，一般系統不會使用1000倍的增益設置。主要是在系統狀況比較糟糕，輸入信號衰減非常嚴重的情況下才會使用1000倍的增益。輸入信號在可編程增益放大器中獲得合適的增益后，輸出的1到10伏特的峰值信號由400Hz的陷波濾波器進一步濾波。

3 結語

自然伽馬測井儀已經成為各種組合測井中必不可少的一種儀器。在此，針對EXCELL2000系列中的伽馬儀器經常出現的故障進行了分析，隨著儀器的進一步使用，可能會出現其他不可預知的問題，還待以后的工作中繼續總結。

[1]胡澍.地球物理測井儀器[M].北京:石油工業出版社，1991.

[2]曹志剛,錢亞生編著.現代通信原理[M].清華大學出版社,1992.

蔡琳（1986-），湖北鐘祥人，助理工程師，大本，主要從事測井儀器維修工作。