APP下载

固井质量测井仪维修检测方法改进分析研究

2018-10-08任传武

科技视界 2018年22期
关键词:首波接收器扇区

张 健 任传武

(中海油田服务股份有限公司天津分公司,中国 天津 300459)

0 引言

CBMT扇区固井质量测井仪不受仪器偏心的影响,适合在各种流体的井内测井,因此在现场得到了广泛的应用。本文通过故障的分析,对多种问题进行深入剖析。

1 DTMN和DTMX分叉、衰减率回零的原因

CBMT61扇区水泥胶结成像测井仪主要用于套管井进行固井质量测量。其原理是通过六个极板上的换能器在井周360度范围内对水泥固井质量进行测量,每个极板含有两个发射换能器和一个接收换能器。每组换能器相互补偿测量。

CBMT61XA仪器采用在圆周上均匀分布6个探测臂的独特设计,在测量过程式中不会漏掉水泥环面上的细小裂缝,探头排列展开后如下图1所示:

T1~T6为发射探头,R1~R6为接收探头,发射探头发射的声波信号经套管耦合到接收探头,水泥胶结的质量越好,接收探头收到的信号越弱,计算声波信号的衰减量,就可以得到水泥胶的良好程度。为了抵消发射和接收探头灵敏度的个体差异,采用同一扇区两次收发的方式,其计算公式是 ACT=(10/d)lg(近幅度 *近幅度/远幅度 *远幅度);以 T1,R2,R3,T4为例,当发射器T1发射时,接收器R2和R3测量其下行声幅,定义为A12和A13,如图所示。由于使用同一发射测量两个幅度值,而且衰减测量只取决于幅度比。因此,下行衰减不受发射强度的影响,其结果仅取决于接收器的灵敏度。

于是套管波的衰减率为:α1=(10/d)lg(A12/A13)

当发射器T4发射,由接收器R2和R3测量其声幅,定义为 A42和 A43。同样,该衰减值也不受 T4发射强度的影响,而仅仅取决于接收器的灵敏度。

套管波的衰减率为:α2=(10/d)lg(A43/A42)

两次测量结果组合在一起可求出补偿后的衰减值:

ATC1=α1+α2=(10/d)lg[(A12×A43)/(A13×A42)

因而所得结果消除了接收器灵敏度的影响。

这种测量过程在6个分区中的每一个都进行着重复。这样,对于六个区块的每一个,衰减测量结果得到完全的补偿。

通过上面的公式我们可以看到,衰减率的测量依赖于每个Subcycle的首波提取的正确,而观察每个首波提取是否正确可以通过观察时差提取是否正确,即DTMN和DTMX的一致性是否良好,因此,我们可以看到,DTMN和DTMX分叉及衰减率为零(实际上衰减率是负值)实际上是一个问题,是因为首波提取不正确导致的。首波提取不正确,必然是极板工作状态不正常(其中包括极板本身的问题,极板驱动的问题等),而通过show2D我们就可以判断是哪个极板工作不正常导致的。

下面来看show2D窗口:

从上图可以看出,近接收的幅度比远接收的幅度还要低,而且近接收的增益比远接收的增益还要高(增益越高,说明信号越弱),增益在最大值21附近,说明近接收的信号很弱。根据衰减率计算方法,可以知道6个扇区的衰减率为负值,明显这是有问题的。那么,为什么会出现这种情况呢,从图中可以看出,12个subcycle的值都是错误的。但是,通过仔细观察,我们可以发现,1、3、5进行组合时和2、4、6进行组合时,数据是符合要求的。之所以近接收的幅度和增益全部错误,是因为不管是那个极板发射,近接收都是另一组合里面的极板,比如,当1号极板发射时,近接收肯定是 2、4、6号极板中的一个,不会是 3、5号极板中的任何一个,同理,当其他极板发射时,情况也是一样的。因此我们可以推断出,1、3、5号极板之间是匹配的,而 2、4、6号极板之间也是匹配的。 但是 1、3、5和 2、4、6之间是不匹配的。通过我们检查,发现 1、3、5和 2、4、6极板的触发极性不同导致,其中 1、3、5极板的触发极性一致,2、4、6极板的触发极性一致。 而这种情况依据我们传统的检测方法(自发自收),是无法发现任何问题的。

2 检测方法改进的探索

第一,我们要确定6个极板的极性是一致的,因此每次更换极板前,要先对探头的极性进行检查,以确保新更换的探头极性和原探头极性一致,并且要确认原极板接线和下图一样,然后再组装新更换的极板。

第二,发射信号的检测,首先我们要对发射脉冲进行检测,确保2路发射脉冲都正常,如果其中一路正常,而另外一路不正常,而探头的灵敏度又比较高,我们地面检测就会认为仪器是正常的,但是下井后,就会出现DTMN和DTMX分叉的情况。

3 结束语

DTMN和DTMX分开、衰减率回零的异常情况,一直困扰着现场作业人员和仪修人员。通过上面检测方法的实践,我们就可以保证CBMT仪器下井作业不出现DTMN和DTMX分叉情况的发生,从而解决了地面检测无法确认仪器状态好坏的瓶颈,保障了现场作业的时效。

猜你喜欢

首波接收器扇区
超声波测量钻井卡点的方法研究
JXG-50S型相敏轨道电路接收器自动测试台
U盘故障排除经验谈
埃及
基于贝叶斯估计的短时空域扇区交通流量预测
重建分区表与FAT32_DBR研究与实现
ZPW-2000A轨道电路接收器冗余电路存在问题分析及对策
IDT推出超紧凑型无线电源接收器,可节省70%板面积