王 瑞

（大庆油田钻探工程公司地质录井一公司，黑龙江 大庆 163000）

1 概述

油气勘探是提高油田资源储量、实现可持续发展的重要保障。地质录井是油气勘探的重要组成部分，通过在钻井现场采集地质及工程数据，获取第一手井筒地质及工程资料，实现对油气显示的监测及储层含油气性的综合评价，也为后期储层综合研究提供了重要的依据。综合录井仪是地质录井的核心装备之一，通过安装的各种传感器，能够实时采集工程、钻井液、气测参数，实现对油气显示的监测，同时能够对钻井工程异常进行预警。综合录井仪组成结构复杂，其中烃类气体检查系统较为精密，对工作环境要求较高。然而录井现场工作环境恶劣，天气条件、钻井施工作业等都会对综合录井仪工作影响，加之频繁的搬家、安装、拆卸等，以及人为操作失误等，使得综合仪故障率偏高[1]。系统分析综合录井仪故障偏高的原因，采取相应的措施，提高综合录井仪工作的稳定性，对于保障获取资料的可靠性、提升地质录井工作质量具有重要意义。

2 综合录井仪组成及功能

综合录井仪组成复杂，根据功能模块不同，综合录井仪可以分为烃类气体分析系统、传感器系统、计算机软硬件系统、正压防爆系统、仪器房等。其中烃类气体检测系统、传感器系统、计算机软硬系统是综合录井仪的重要组成部分。

（1）烃类气体检测系统包括脱气器、气路管线、气相色谱仪、氢气发生器等，其中气相色谱仪是核心部件，烃类气体检测系统通过前端脱气器将钻井液中烃类气体分离处理，经过干燥器干燥后，沿气路管线从井场输送到色谱仪进行分析，得到全烃及组份百分含量，实现对烃类气体检测。

（2）传感器系统主要包含安装在井场各部位的各种传感器及接线装置，录井现场传感器种类较多，有钻井液出入口密度、温度、流量、电导率、总池体积、小池体积、泵冲、转盘转速、扭矩、立管压力、套管压力、大钩负荷、绞车、硫化氢等几十种传感器，实现对烃类气体数据、钻井液数据、钻井工程数据、有毒有害气体数据的实时采集与监测，通过分析这些数据，能够及时发现油气显示、监测钻井工程异常，为安全、高效钻井提供保障[2]。

（3）综合录井仪计算机硬件系统主要包括服务器、数据处理及采集机，目前新综合录井仪为了提升设备工作稳定性，配备了主副服务器及数据采集机，做到设备的备份。综合录井仪软件系统包括主控程序、数据处理、数据采集、功能设置及各应用功能软件。综合录井仪软件系统实现对各种数据的采集、处理、存储，通过各种应用软件实现对气测及钻井工程评价与分析，为安全高效钻井提供保障。

3 综合录井仪常见故障及对策

3.1 烃类气体检测系统常见故障及对策

烃类气体检测系统主要包括脱气器、气测管路、气相色谱仪，其中气相色谱仪属于较为精密仪器，测定精度较高，对工作环境要求高。

（1）脱气器常见故障。脱气器属于气测系统的前端装备，安装在钻井液出口泥浆池。脱气器通过搅拌棒高速旋转实现气液分离。由于长时期工作，钻井液中粘稠的固相物质附着在搅拌棒上，容易导致出现卡阻，需要定期清理脱气器上的固相物质。由于钻井液液面变化较为频繁，而目前常用的脱气器都是高度的，当钻井液液面上升时，脱气器内部液面过高，达到或超过气体出口位置，钻井液进入气测管路，导致管路堵塞。因此，当钻井液液面上升时，应及时调整脱气器高度。

（2）气测管路故障主要包括管路密封差、管路堵塞、干燥剂潮湿等。其中，在管路前端安装有干燥瓶，内置干燥剂，实现对气体的干燥，长时间使用后，干燥剂容易潮湿，起不到干燥效果，应定期更换干燥剂。

（3）气相色谱仪组成较为复杂，分析周期短、精度高，目前快速色谱分析周期为30s。由于其组成复杂，测量要求高，故障类型多样。常见的有：①气测基线不稳或有毛刺。气测基线出现毛刺的情况，会影响烃类气体检查的准确性。导致基线不稳的情况主要有FID积碳、离子信号线绝缘较差、样品气流量不稳定等。FID 长时间工作容易产生积碳，从而对测量结果产生干扰信号，需要清除积碳才能避免出现毛刺现象。离子信号线的作用是收集FID 信号，然后经放大器放大信号，为了防止FID信号被干扰，需要信号线具有屏蔽功能的同轴双心结构，两个绝缘层绝缘，一旦屏蔽线破损，就会影响屏蔽效果，需要及时更换信号线。样品气流量不稳也会导致基线波动，此时需要检查气测管线，以及色谱仪管路，确保不会存在漏气情况；②色谱仪点火故障。色谱仪点火常见故障有点不着火、自动熄火。点不着火的原因主要有助燃气、氢气流量不稳定，电压不稳定，也有可能是鉴定器与喷嘴之间的距离太远，导致点火困难。自动熄火的原因通常是助燃气氢气流量不稳造成的，氢气流量过小，会导致自动熄火；③组份显示异常。通常情况下，在一个分析周期内组份显示呈现正态分布，当工作异常，色谱谱图可能出现错位、变形等现象。组份谱图错位通常与载气流量有关，载气流量过大，会导致图谱提前出现，流量过小会导致图谱出现较晚。组份显示不全通常与色谱柱有关，需要对色谱柱进行检查和调整。

3.2 传感器系统常见故障及对策

综合录井仪传感器类型多，不同传感器工作原理不同，出现故障维修难度较大。传感器系统故障可能是传感器本身故障或者是线路故障，具体情况需要具体对待。传感器按照型号传输方式不同，可以分为电压型和电流型。传感器通常安装在钻台或泥浆池里，长时间浸泡在钻井液中，传感器容易出现故障，一旦出现故障，需要进行及时排除。对于电流型传感器，例如压力传感器、温度传感器、密度传感器、流量传感器、体积传感器等，可以通过触碰测试部位，检测电流有无变化，如果有变化，表示传感器没有故障。而绞车传感器属于脉冲型传感器，对于其输出方式不同，需要采取不同的检修措施。如果是传感器接线故障，需要检查接线线路，确保接线无误。

3.3 计算机软硬件系统常见故障及对策

在综合录井仪所有故障类型中，计算机系统出现的故障率相对偏高，既有硬件故障，也有软件故障，通常软件故障较为常见。计算机硬件系统主要有主副服务器及采集机组成，通常情况下，硬件系统工作较为稳定，但长时间使用后，计算机内部积灰。井场供电不稳、断电等影响。频繁搬家震动等，会导致元器件间连接松动。CAN 卡、显卡等损坏等。针对这些故障，需要逐一进行排查。软件系统故障主要是因为软件设置不当或者是病毒影响。综合录井仪系统版本较早，系统不联网，无法更新，且没有更新病毒防护软件。频繁插移动盘，可能会携带外部病毒，使系统工作瘫痪，此时只能重装系统。此外，还可能软件设置不当，主要表现在虚拟盘丢失、网络连接不上、CMOS 设置不当、打印机工作异常等问题。在钻进过程中出现这些异常，会影响钻井施工进度和录井录取资料的准确性完整性，因此，平时应做好系统数据备份，一旦出现故障，可快速恢复系统。

4 结束语

综合录井仪是地质录井最重要的装备，通过实时录取工程及气测参数，实现对油气显示的监测及钻井工程异常的预警，在发现油气显示、安全高效钻井方面发挥重要作用。综合录井仪属于精密仪器，特别是气测系统，对工作环境要求较高。录井现场条件恶劣、设备频繁搬家、拆安装等，都会影响综合录井仪工作的稳定性，只有熟悉综合录井仪各部分工作原理，总结常见故障类型，一旦出现故障，能够快速进行检修，确保仪器能够平稳运行，对于录取资料的准确性、完整性具有重要意义。