RS3130供电短节的故障分析

薛卫东（中国石化江汉石油工程有限公司测录井公司，湖北 潜江 433123）

RS3130供电短节的故障分析

薛卫东（中国石化江汉石油工程有限公司测录井公司，湖北 潜江 433123）

本文仅对RS3130全电极组合测井仪的核心部分——电子线路的工作原理做了简要分析，就其在实际生产中遇到的问题进行了总结，并提出了解决问题的思路。

RS3130;故障分析;改进

RS3130全电极组合测井仪与PCM脉码仪配合可以完成所有电极系及井径、SP测井任务，它对于节省测井时间、减轻前线测井工作人员的劳动强度有着十分重要的意义。RS3130的电子线路（生产实际中简称“供电短节”或“供电”）是其整个测井仪的核心部分，但是在实际应用中，该电子线路却经常发生故障。

1 电子线路工作原理：

供电短节的作用是为4M、2.5M、微电极等不同电极系测井项目提供不同频率的恒定测井电流，以及对采集的测量信号进行处理，并输出与地层信息相对应的直流信号，同时它还给井径测井提供电源并将与井径变化对应的电压信号输出到PCM上从而上传地面进行处理。它主要是由①供电单元、②信号源、③斩波电路、④单元信号处理模块、⑤微电极发射测量电路模块、⑥井径测量单元等构成。

2 电子线路故障分析：

(1)换挡不灵敏及推靠电流超标。经分析查找，一般该问题是由电机引线绝缘不好引发的。由于电机引线须长期曝露在泥浆环境中，且其连接点也是依靠曝露在泥浆中水密插针，其绝缘可靠性就是仪器的薄弱点，难免因其绝缘不好引发该问题的发生。

(2)供电刻度正常、地面配接正常的情况下，上井时2.5M或4M却不能正常测井，致2.5M只能单测。该问题一般是外接仪器配接问题致电流输出通路中断造成的。

(3)电流输出正常、换挡疑似正常，2.5M测量值输出不正常。检查时，各标称点信号都正常，只有输出不正常。一般重点检查就是看输出滤波电容是否状态异常，下一步就是DG307电子开关及其外部器件。

(4)微电极测量输出电路经常发生故障，2U1（DG307）经常损坏，而且发生故障时，还连带刻度换挡不正常。

3 电子线路的改进：

改进一：从电路分析中我们可知，微电极测量值的输出地接在了测量耦合变压器的中间抽头，然后通过一个电感接在继电器J6的8端。J6的作用是在没有换挡电压时，4、2相连（即上接头的5和18相连），5、7相连（即与J5的1相连），缆芯5当作信号模拟地。J5的7、1相连，2、8相连，即将微电极的两个测量输出连接在缆芯1和3上输出。当换挡电压来时，J6的2与4断开，与8相连；7与1相连。换挡或推靠时，仪器被断电，此时J5的5、7和2、4相连。那么缆芯1和3通过J5与微电极测量输出断开，就连接到仪器下端去了，而输出地悬空，缆芯1和5就接到仪器下端的换挡继电器上去了。这样的电路设计本身就隐含一定的风险：在各元件工作正常时，换挡电压来时，J6工作总有一个启动时间，这时，J6的8上就有一个冲击电压。虽然有电感削锋，不至于对2U5（DG307）产生破坏性影响，但总是一种潜在危险。而当J6一旦工作不正常，即在换挡时，缆芯5上的高压直接就加在了2U5（DG307）的2，5端，极易损伤DG307。而DG 307的地是缆芯10，这样反过来又会影响换挡，导致换挡电流过大，损坏其他组件。

改进二：其实，RS3130电子线路还可以做进一步的改进。通过电路框图对电路分析可知，微电极的电流输出回路与电极系的电流输出回路共同通过缆芯10连接到缆皮上的。即微电极电流输出在下端2#芯，接到极板的0#电极上。信号发射到地层进入到地层侵入带不久发散回到井筒，然后回到缆芯10，构成一个电流回路。这种设计看似电路流经路径长一些，但有一个问题，即由于连接环节多，当10#芯出现接触电阻特别是大到一定程度的接触电阻时，势必会影响微电极的测量值。而万一10#芯在哪一环节脱落断开，微电极回路就构不成，就不能正常测井。

为此，电路可以做如下改进，即在微电极的输出极加一个1：1隔离变压器，断开J4的4上连接线，把1：1耦合变压器的初级接J4的4和1T1的地端（即10#芯），次级一端接到下端2#芯的连接线上，一端接一个1Ω/2W的电阻，然后引出2根线，一根接下端的21芯，最后连接到紧固在仪器托架的螺丝上，同时另一根接在紧固在线路骨架处的螺丝上，即与仪器外壳可靠连接

这样接的有三点好处：

(1)当10#芯发生问题时，微电极照样可以正常测井，这样测井返工时，就可以少下微电极仪器，减少工作劳动强度同时减少仪器损耗，降低测井风险。

(2)便于在测井不正常时迅速判断并排除故障。

(3)它丝毫不影响微电极的测井曲线质量，而且由于回流时独立可靠连接，还减少了干扰，降低了曲线出现跳点的机率。

4 结语

(1)当仪器发生故障时，首先应判断故障性质，并针对它是偶发性的还是系统性的不同性质，采取不同的应对措施。如果是偶发性的问题，只要认真检查、过细分析，根据电路工作特点及信号流程和各工作点信号标称值逐级排查即可。

(2)就RS3130电子线路缆芯变换及微电极电流回路的缺陷，我们在全面把握仪器工作原理的基础上，给予了一定的优化，确实保障了仪器工作的稳定性，也减少了仪器检修的频次。

[1]RS3130全电极组合测井仪操作手册（资料）.