Sondex水平井牽引器測井過程中的故障分析及處理

王藝璇

摘 要：本文簡單介紹了Sondex水平井牽引器的工作原理，總結了其在測井和維修過程中遇見的問題，并分析了發生故障的原因，為水平井的測試提供了一定的基礎。

關鍵詞：Sondex水平井；牽引器；故障分析

中圖分類號：P631.81 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）15-0153-02

0 引言

隨著油田開發的深入，水平井的數量越來越多，與之相適應的Sondex水平井牽引器的測井的需求也隨之增大。測試的項目涉及套損檢測、固井質量檢測、注入及產出剖面測井等，為水平井的開發提供技術支持。隨著水平井測井的發展，數量上的逐年增加，儀器也面臨諸多問題，在測井過程中的故障也慢慢的多了起來，本文結合多年的維修經驗，對故障進行了總結與分析，對牽引器的測井過程有一定的指導意義。

1 Sondex水平井牽引器工作原理

Sondex水平井牽引器是由一些易于拆卸、安裝的許多部件組成，它通過地面供電，使離合器嚙合，由驅動馬達打開驅動臂，伸展至套管壁上，并在套管壁與驅動輪之間施加足夠的側應力，來產生無滑動的牽引，最終將儀器推到水平目的段。主要由以下部分組成：接箍張力短接（HTC）、電路、離合器、驅動馬達和扶正器。在地面上可以觀測到CCL，電纜頭張力，牽引器的爬行速度，牽引器的電流、電壓，牽引器驅動臂的位置和拉力大小。儀器結構如圖1所示，技術指標如表1所示。

各部件功能：（1）CCL和張力短接（HTC）：是通過遙測測得CCL和電纜頭張力信號上傳至地面監視系統，確定牽引器的位置以及牽引器上下移動時加在電纜頭上張力的大小。（2）驅動部分：是兩對互成90度的驅動總承，驅動總承包括壓縮彈簧、驅動臂、驅動輪，驅動輪安裝在驅動臂上，可以根據不同井眼尺寸來更換不同尺寸的驅動臂。（3）上下扶正器：用于使儀器居中，下扶正器低端通過萬向節與井下儀器配接。

2 測井中常見故障分析及處理

牽引器在測井過程中，最直接的故障現象為牽引時儀器停滯不前。我們根據停滯時電流的大小和曲線形態來推斷牽引器井下情況。

2.1 牽引器停滯且電流過大

出現這種現象，有幾方面的影響因素：（1）井況不良。如果套管有變形或錯段等問題，牽引器在此處出現遇阻的情況，那么牽引器的工作電流持續變大，超過2A時，儀器自動保護。出現這種情況，最好的辦法停止操作，和作業隊溝通，看在洗井的時候在該層段處是否存在異常情況。如果有，停止牽引器繼續操作。（2）儀器故障。可能由于電路故障、扶正器短路、牽引器故障等原因引起，解決此類問題的方法就是供電收起驅動輪然后啟動牽引，如果電流恢復可判斷為井況原因引起的故障。若電流仍然過大可判斷故障在儀器本身。以上故障時曲線形態見圖2所示。

2.2 牽引器停滯且電流過小

出現此類故障的原因有幾個可能：（1）主傳動軸扭斷。牽引過程中由于井下出沙嚴重，泥沙進入驅動輪內部，弧形齒輪和錐形齒輪嚙合不良，傳動作用力變大或無法傳動，導致主傳動軸與連軸器相連的部分作用力變大扭斷，使電機在內部空轉，此時牽引器停止牽引，電流曲線突然降低速度曲線小幅升高CCL曲線無變化，見圖3所示。（2）牽引器空爬。井下套管變徑會導致儀器空爬，適當上提儀器，重新牽引，儀器各項指標恢復正常，說明之前儀器驅動輪與套管外壁沒有充分接觸，無法牽引儀器串；如果重新牽引還是不能前進，則判斷為儀器驅動輪故障。

2.3 牽引器停滯且無電流

（1）供電線路故障。控制面板電路斷路，集流環損壞，會導致斷路。（2）儀器線路故障。關閉電壓，快速調節電壓到25V以上若電流恢復，可判斷為儀器線路故障，常見的故障原因包括過芯線斷路，引線脫焊等。在測井過程中，儀器也會因為井況、儀器配件老化、儀器驅動部件帶入異物等原因，導致儀器速度曲線不均勻，牽引載荷時大時小，見圖4所示。

操作人員可在儀器允許的范圍內，適當調節儀器牽引速度，完成測井。若調節中電壓電流超過儀器負載，應立即停止牽引，避免損壞儀器。儀器起出后應對其進行全面的檢修保養，排除儀器隱患。

3 維修中常見故障及處理

牽引器的施工工藝繁瑣，測井后應進行全面的拆卸、清洗、安裝、保養和維護。牽引器的常見故障主要集中在驅動部分，這部分運轉的好壞程度直接影響牽引器的性能。它的故障分為以下幾項：

（1）電機損壞。測井過程中，由于一些外界的客觀原因，驅動輪轉動不良，增加了牽引阻力，使電流突然升高，造成電機損壞。為了避免這一情況，在測井前應對井況進行全面而準確的了解，必要時洗井。在測井過程中，如果牽引器遇阻，應立即停止供電，把儀器上拉一段距離后，再進行牽引，若仍然遇阻，應當及時取出儀器。每次測井后應對電機進行沖換機油，保證電機內部運轉流暢。（2）驅動部分嚙合不良。驅動輪中錐形齒輪連接驅動輪轉動，長時間作用力和摩擦下，軸套磨損嚴重使他們之間的嚙合程度越來越差，甚至脫扣造成空轉，更換相應零件即可恢復。為降低此類故障的發生，應在平時的維修過程中觀察零件的磨損狀況，做到及時的更換。（3）傳動軸扭斷。測井過程中井況不好，使過大的扭矩加在驅動輪上，造成了傳動軸的扭斷或者變形。更換相應零件即可恢復。（4）驅動輪損壞。驅動輪內部空間窄，內部零件精密復雜，在儀器使用過程中帶進的細小沙石容易堵塞零件縫隙，使齒輪不能良好的吻合，卡住鏈條不能轉動。造成鏈條扭斷，齒輪磨損變形。針對這部分我們應在儀器使用前對驅動輪測試，使用后對驅動輪全面拆卸、保養。除此之外，維修中的故障包括電路中元器件損壞松動，扶正器滾輪磨損、扶正器絕緣差等故障，這需要維修人員曾強維修維護意識，做到定期維護檢修可大幅度降低使用過程中此類故障的產生。

4 結語

儀器的好壞直接影響生產進度和測井質量，本文詳細介紹了水平井牽引器常見故障及其排除方法，如果在測井過程中出現偶然故障現象，建議操作人員按照此方法判斷，在測井現場能排除儀器本身的故障，不能在現場解決的，返回維修人員處，在室內設施齊全，條件滿足的情況下，進行室內校驗，找出故障發生的原因，從而提高時效創造出更大的經濟效益。