三臂井径信号限幅问题的治理

唐胜 刘静松 谢喜龙 刘锦山 张冀炜 河南油田测井完井分公司

三臂井径信号限幅问题的治理

唐胜 刘静松 谢喜龙 刘锦山 张冀炜 河南油田测井完井分公司

三臂井径信号限幅现象是影响测井任务顺利完成的主要因素之一。通过在电路中输出信号与地之间加入2 kΩ的分压电阻来降低井径信号，使该信号在进入遥传SL6514井径放大器时不超过限定的10 V直流电压，从而解决了井径臂未张开到最大，井径信号就已经饱和的故障现象，同时所有仪器单测功能不变。河南油田通过实验证明该改进方法是切实可行的。

三臂井径信号限幅；电位器；测井资料；电路

测井市场对仪器的精度、对测井时效和测井成功率的要求越来越高。测井小队操作员常反映的三臂井径信号限幅现象，是影响测井任务顺利完成的主要因素之一。通过在电路中输出信号与地之间加入2 kΩ的分压电阻来降低井径信号，使该信号在进入遥传SL6514井径放大器时不超过限定的10 V直流电压，从而解决了井径臂未张开到最大，井径信号就已经饱和的故障现象，同时所有仪器单测功能不变。

1 故障原因

SL4209三臂井径测井仪可以连续测量裸眼井的井眼直径。当井眼直径变化时，三个臂相应地做径向运动，这种运动传给井径电位器，使其电阻发生变化。这样，在电位器上就产生了一个反映井径变化的直流电压信号。当井径变大时，直流电压就增大；反之，当井眼变小时，直流电压就减小。这个直流电压信号通过三臂井径下接头的9芯送到遥传SL6514中的井径模拟道放大器INA101SM，然而在进入该放大器时就被限制在10 V以内了，大于10 V的电压信号都被控制在10 V。部分仪器由于使用时间长，出现三个臂还未张开到最大状态，井径信号却超过10 V。这样，即使臂继续张开，地面显示的井径值已经饱和了，也就是井径信号限幅。河南油田测井公司HN109队在测TH12250大二开综合时的测井资料显示了井径限幅造成的资料异常。在井深达到5 725 m以下时有一段为扩径，这时的井径值在大约13.2英寸不再变化，说明井径已经限幅，测得的井径曲线不合格。

2 电路的改进

三臂井径电子线路包括变压器T1、整流电路、滤波电路和信号处理板。

从三臂井径电子线路的原理图可以看出，由地面供给的AC180 V电压经过变压器T1后送到整流滤波电路。整流后输出的直流电压供到四运放组IC1和信号处理板的分离器件。经稳压二极管D1降压后的6.2 V电压输入到IC1的一号电压跟随器的3脚。这个电压跟随器的输出经过两个独立的电路送到二号、三号电压跟随器。其中的一路由R5、R6串联而成，它给电压跟随器提供+5.8 V电压。另外一路由电阻R2、R3、R4和电位器组成。电位器通过连接杆与臂相连，当臂收缩到直径为6英寸时电位器的阻值达到最小，当臂张开到直径为16英寸时电位器的阻值达到最大。随着电位器所处的状态不同，加到2号电压跟随器的5脚的电压在3.5～5.4 V之间变动。2号电压跟随器的输出送给放大器的反相输入端，3号电压跟随器的输出送给放大器的同相输入端。信号经过放大后送到变压器T1的中心抽头。这个电压的范围是3～14 V，它经过180V交流供电缆芯传到地面。该电路的改进方法是在信号输出端OUT与地之间接入2 kΩ的电阻。

3 效果

修改之后的电路，其信号输出电压值被降低为原来的三分之二，如此做的目的就是将原本超过10 V的输出电压从整体上缩小到10 V的有效范围之内，以使测井资料更准确更完整。HN109队在生产准备过程中对修改电路后的三臂井径测井仪进行了刻度，仪器状态、刻度情况良好。在测TP249X三开综合井时该仪器测出了令人满意的井径曲线。

4 结语

河南油田通过试验证明该治理方法是切实可行的。三臂井径限幅问题的解决，减少了人员操作的劳动强度，极大地提高了测井时效。

（栏目主持 关梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.1.047