SL1608補(bǔ)償聲波測(cè)井過(guò)程中的故障分析

1、SL1608補(bǔ)償聲波測(cè)井過(guò)程中的故障分析SL1608補(bǔ)償聲波測(cè)井過(guò)程中的故障分析1.聲波測(cè)井儀的組成和根本原理聲波測(cè)井是通過(guò)測(cè)量井壁介質(zhì)的聲學(xué)性質(zhì)來(lái)判斷地層的地質(zhì)特性及井眼的工況，現(xiàn)已成為普遍的一類測(cè)井方法。SL1608聲波測(cè)井儀采用雙發(fā)雙收聲系構(gòu)造，根本上消除了井眼變化和儀器在井內(nèi)傾斜造成的影響，它由電子線路和聲系兩局部組成。電子線路包括電源電路、邏輯再生電路、邏輯解碼電路、發(fā)射控制電路、接收電路和增益控制電路，作用是產(chǎn)生強(qiáng)脈沖電壓，給聲系發(fā)射換能器提供電能，讓壓電陶瓷晶體工作發(fā)出聲波信號(hào)，接收換論文聯(lián)盟.Ll.能器接收到的滑行波信號(hào)經(jīng)放大，通過(guò)電纜傳到地面；聲系由四個(gè)發(fā)射換能器和兩個(gè)接收換

2、能器構(gòu)成，排列在上、下兩端的為發(fā)射晶體TXl、TX1*、TX2*及TX2,中間為兩個(gè)接收晶體RE1及RE2。發(fā)射換能器到近接收換能器間的間隔 稱源距，接收換能器間的間隔 稱間距，源距由它們之間的晶體固定支架保證，間距由小刻槽鋼管控制。2.故障的提出及分析2.1測(cè)井隊(duì)經(jīng)常遇到的問(wèn)題有整體波列向前，無(wú)法監(jiān)測(cè)到標(biāo)志信號(hào)；首波前后竄且信號(hào)不穩(wěn)定；換檔不流暢；首波前干擾較大，易抓錯(cuò)首波。2.2問(wèn)題分析a整體波列向前，無(wú)法監(jiān)測(cè)到標(biāo)志信號(hào)分析：邏輯解碼電路的輸出使每次發(fā)射時(shí)間相對(duì)于13纜芯傳送的邏輯信號(hào)延遲1.1s，優(yōu)點(diǎn)是能有效克制1、3纜芯邏輯信號(hào)的前后沿對(duì)纜芯7向地面?zhèn)魉吐暡ㄐ盘?hào)的干擾。A整體波列向前，

3、無(wú)法監(jiān)測(cè)到標(biāo)志信號(hào)，可能的原因是地面系統(tǒng)的聲波檢測(cè)電路設(shè)置不當(dāng)。以SL6000型地面系統(tǒng)為例，它根據(jù)設(shè)定的監(jiān)測(cè)電平來(lái)監(jiān)測(cè)標(biāo)志信號(hào)。假如監(jiān)測(cè)電平設(shè)置過(guò)高，監(jiān)測(cè)到的標(biāo)志信號(hào)那么可能是首波后的第二峰，故導(dǎo)致整體波列向前且無(wú)法監(jiān)測(cè)到標(biāo)志信號(hào)。可更換下井儀器來(lái)判斷是否是地面系統(tǒng)故障。B排除地面系統(tǒng)的故障后，假如整體波列向前現(xiàn)象仍在，可調(diào)整井下儀邏輯解碼電路的1.1s延遲脈沖寬度。從邏輯再生電路送來(lái)的L及L非信號(hào)，經(jīng)過(guò)或門后到單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，產(chǎn)生100us的負(fù)脈沖。100us的負(fù)脈沖觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U9B，得到1.1s的邏輯脈沖。1.1s的脈寬是由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U9B旁的R4、4決定的。因此改變R4、4的大小

4、可改變1.1s的脈寬，從而排除整體波列向前的故障。無(wú)標(biāo)志信號(hào)或信號(hào)小，SL6000型地面系統(tǒng)監(jiān)測(cè)電平就無(wú)法監(jiān)測(cè)到標(biāo)志信號(hào)，也可能造成整體波列向前，無(wú)法監(jiān)測(cè)到標(biāo)志信號(hào)故障。標(biāo)志信號(hào)也是由邏輯解碼電路產(chǎn)生的，它由1.1s信號(hào)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器產(chǎn)生，標(biāo)志信號(hào)產(chǎn)生后輸入到接收電路第三級(jí)放大器A5的3腳，A5把聲波信號(hào)及標(biāo)志信號(hào)混合后輸出到功率放大器823，輸出到隔離變壓器再經(jīng)過(guò)一個(gè)10UF的隔直電容輸出到7#電纜上。檢查標(biāo)志信號(hào)的產(chǎn)生及輸出電路，以排除產(chǎn)生該故障的可能性。b首波前后竄且信號(hào)不穩(wěn)定分析：A原理：接收道選通門受邏輯解碼電路RL及RL非信號(hào)控制，RL及RL非信號(hào)使得每次發(fā)射只選擇RE1或RE2

5、的信號(hào)放大。RL信號(hào)為高電平時(shí)，R2信號(hào)通過(guò)；RL非為高電平時(shí)，R1接收信號(hào)通過(guò)。得到一組按照上發(fā)一下收、上發(fā)一上收、下發(fā)一上收、下發(fā)一下收發(fā)送的信號(hào)序列。當(dāng)傳到地面的信號(hào)不穩(wěn)定，無(wú)法計(jì)算時(shí)差時(shí)，即接收選通門壞或者RL、RL非邏輯不正常。B先考慮RL、RL非邏輯不正常，檢查邏輯解碼電路。邏輯解碼電路接收邏輯再生電路產(chǎn)生的L及L非信號(hào)后，經(jīng)過(guò)一套邏輯電路變換，輸出井下發(fā)射邏輯脈沖T1，Tl*及T2，T2*以及井下接收邏輯脈沖RL和RL非、RL*，用來(lái)控制發(fā)射信號(hào)和傳送信號(hào)順序。依次檢查產(chǎn)生RL和RL非信號(hào)的與門、或門、D觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器等電路的輸入和輸出波形，假如波形都不正確，就檢查邏輯解碼

6、電路的入口信號(hào)L、L非。假設(shè)L、L非邏輯信號(hào)不正確，就檢查邏輯再生電路；地面經(jīng)過(guò)纜芯13對(duì)10提供發(fā)射邏輯脈沖及接收邏輯脈沖，傳遞至邏輯再生電路。在與P儀器組合測(cè)量時(shí)，接收邏輯與發(fā)射邏輯分別是P儀器的1213對(duì)10；地面設(shè)備所提供的邏輯脈沖是用來(lái)確定聲系中換能器的發(fā)射、接收順序的。當(dāng)這些邏輯脈沖沿著電纜向井下傳輸時(shí)，由于受到電纜分布電容的影響，失去了原來(lái)的形狀。邏輯再生電路的作用是恢復(fù)這些脈沖的本來(lái)面目，并經(jīng)適當(dāng)?shù)淖儞Q，輸出新的邏輯信號(hào)L及L非，送至邏輯解碼電路；依次檢查邏輯再生電路各個(gè)器件的波形，假如波形都不正確，就檢查1#、3#纜芯上的邏輯。假如是組合測(cè)井，論文聯(lián)盟.Ll.還應(yīng)檢查連斜下發(fā)

7、給聲波的邏輯；我們?cè)赟L6000型地面系統(tǒng)配接SL1608時(shí)，聲波信號(hào)總是竄，所有邏輯都不正確，檢查12#、13#纜芯上的邏輯是錯(cuò)誤的，連斜通訊板上出來(lái)的聲波邏輯也是錯(cuò)誤的。更換連斜單片機(jī)后，聲波邏輯恢復(fù)正常，聲波信號(hào)恢復(fù)穩(wěn)定。經(jīng)檢查，假如聲波信號(hào)不穩(wěn)定不是邏輯錯(cuò)誤，那么應(yīng)檢查信號(hào)接收板，考慮是否接收選通門出了問(wèn)題。信號(hào)接收板分為前置放大電路和主放大接收電路，接收信號(hào)R1、R2首先被前置放大電路放大，然后進(jìn)入主放大接收電路的模擬開關(guān)AD7510進(jìn)展選通。接收道選通門AD7510受邏輯解碼電路的RL及RL非信號(hào)控制：RL信號(hào)為高電平時(shí)，R2信號(hào)通過(guò)；RL非為高電平時(shí)，R1接收信號(hào)通過(guò)。所以聲波信

8、號(hào)不穩(wěn)定，也可能是AD7510損壞。更換AD7510，假設(shè)聲波信號(hào)恢復(fù)穩(wěn)定，那么確定此故障是AD7510引起的。換檔不流暢分析：換檔控制電路的換檔電壓是由電源變壓器中心抽頭和10#纜芯提供。換檔不流暢，先檢查4#、6#貫穿線對(duì)地絕緣情況，假設(shè)二者有一個(gè)絕緣低，那么信號(hào)檔位亂變；假如不是絕緣、換檔開關(guān)及換檔電壓的問(wèn)題，那么應(yīng)查增益控制板。R1，R2把來(lái)自地面的換檔信號(hào)分壓后，送到換檔電路。正的換檔信號(hào)通過(guò)放大送到單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U2A，產(chǎn)生一個(gè)寬度為15s的負(fù)脈沖，接到四位加減計(jì)數(shù)器U3的5腳，其上升沿使U3加計(jì)數(shù)。同樣，負(fù)的換檔信號(hào)使U3產(chǎn)生減計(jì)數(shù)。U3的輸出A、B、D表示0到15的計(jì)數(shù)。假如A、B、D計(jì)數(shù)不正確，那么換檔不正確。檢查增益控制電路各個(gè)器件的輸入輸出波形，更換問(wèn)題電子器件以恢復(fù)正常換檔。d首波前干擾分析：SL1608與SL6000型地面系統(tǒng)配接不好，普遍出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題就是首波前的基線過(guò)高，通過(guò)電纜后基線進(jìn)步，造成首波抓錯(cuò)，影響聲波時(shí)差計(jì)算。發(fā)射同步干擾信號(hào)產(chǎn)生的可能原因有：31芯高壓密封插頭絕緣不好或污損，容易使高壓脈沖在插頭處對(duì)接收信號(hào)產(chǎn)生干擾，可清潔插頭以減小干擾；線路老化或布線的布置，會(huì)影響干擾信號(hào)的大小；發(fā)射換能器在產(chǎn)生一次聲振動(dòng)后，晶體的固有振蕩周期導(dǎo)致的余振會(huì)造成很大的干擾信號(hào)；120us信號(hào)也可