4203XA四臂井径测井仪的电路改进

马丽婷,匡　华,杜黎君,嵇玉华

(中原石油工程有限公司地球物理测井公司　河南　濮阳　457001)



·经验交流·

4203XA四臂井径测井仪的电路改进

马丽婷,匡华,杜黎君,嵇玉华

(中原石油工程有限公司地球物理测井公司河南濮阳457001)

摘要：4203XA四臂井径下井仪器在测井施工前要根据与不同仪器的组合更换线路中的跨接插座，这个做法不仅对仪器线路有潜在损伤，或损坏原器件或挤伤导线绝缘皮，而且一旦忘记更换或更换了错误的跨接插座还会造成井径信号无法接收的后果。为避免上述情况发生，用继电器代替跨接插座，无须拆装仪器即可实现信号通道的转换。

关键词：四臂井径测井仪；双感应测井仪；双侧向测井仪；继电器

0引言

国内早期使用的3700系统所配置的下井仪器均为模拟仪器。在升级为数字化5700系统的过程中，将放射性和声波仪器进行了数字化改造，而原有的电法仪器，如感应、侧向等井下仪器被保留下来，为了将这些仪器的测量信号数字化，仪器串中增加了一支被称为3516适配器的仪器短节[1，2]，专门接收电法仪器信号，并做数字化处理，这样就可以同放射性和声波仪器一样将数字化了的测量信号送入3514遥测仪器，进行数据匹配及曼彻斯特编码，送往5700地面系统。

在使用5700系统的过程中，想增加四臂井径测井，而5700系统没有提供相应的仪器地址，这就意味着四臂井径仪只能被做成模拟的下井仪器。同时，还有一个必须解决的重要问题，就是3516适配器没有设计四臂井径的测量通道。

众所周知，感应和侧向不同时测量，所以在四臂井径的电路设计上采用2个跨接插座，在标准感应仪器串测井时，将四臂井径仪的两个井径信号用跨接插座引入3516的双侧向测量通道；相应地，在标准侧向仪器串测井时，就要更换跨接插座，用另一个跨接插座将两个井径信号引入3516的感应八侧向的测量通道中，由此实现四臂井径测井。但实际使用中，要根据测井项目来人为更换不同的跨接插座就显得不够实用，对4203XA四臂井径仪的电路改进就是基于此产生的。

1概述

5700测井系统所配置的标准感应仪器串如图1所示，标准侧向仪器串如图2所示。两图中的3516适配器中没有四臂井径的2个井径信号的测量转换通道，而是利用如图3所示的跨接插座S1的不同接法[3]，将2个井径信号引入感应或侧向的通道进行信号测量和模数转换。测感应串时，四臂井径的2个井径信号进入侧向的2个信号通道(ID和ES)；而测侧向串时，四臂井径的2个信号进入双感应八侧向的2个信号通道(LL8和ILM)。

图1　感应标准串

图2　侧向标准串

图3　跨接插座S1的2种不同接法

根据测井仪器串的不同，选择相应的插座，会给实际工作带来不必要的麻烦和风险。在测井施工中曾出现过换错跨接插座；在拆装仪器过程中，出现过挤破线路导线的现象，为提高四臂井径下井仪器使用的可靠性，对其电路进行改造是必要的。

2改进前电路

四臂井径仪改进前的电路如图4所示，标准感应串测井时选择1和15、7和9、5和11、3和14相连的插座。1和15、7和9相连将2个井径信号分别送入上连接头UH14#和UH15#，由此进入3516侧向的ES和ID的测量通道，双感应八侧向仪器的测量信号LL8和ILM则通过5和11、3和14相连，送入上连接头UH3#和UH1#，进入3516的双感应八侧向信号的专用通道。

标准侧向串测井时选择1和16、7和10、5和12、3和13相连的插座。1和16、7和10相连将2个井径信号分别送入con3#和con1#，再经5和12、3和13相连，最后由继电器K1将井径信号送入上连接头UH3#和UH1#，由此进入3516的感应的ILD和LL8的转换通道，而双侧向仪器由于接在井径仪器上方，所以直接进入3516中的侧向专用转换道。

因为仪器的UH1#和UH3#既提供马达电源又提供信号通道，电路中使用了继电器K1，其作用有二个。第一，由于4臂井径是模拟仪器，井径臂的开合要断仪器主电，即UH4#、UH6#的180VAC交流电，由UH3#、UH1#将马达工作所需的直流电送入。所以该直流电源就由K1的常闭端送入马达。第二，当井径臂打开或闭合后，断开直流电源，供仪器主电，此时继电器动作，开关打到常开端，为感应信号或井径信号提供通道。

图4　改造前线路

通过电路分析，可以看出，仪器的实用性差，上井前要记住根据测井项目更换跨接插座，如果使用标准侧向仪器串测井，而插座是用于感应仪器串的，井径信号就无法上传，反之亦然。给测井施工带来不必要的麻烦，而且在一拆一装线路的过程中会有挤破导线绝缘皮或损坏电子器件的风险。

3电路改进

用继电器K2代替跨接插座,如图5所示。首先利用侧向仪器的贯通线11#，将其接到侧向仪器电源2电路中的+15V调整管的输入端，为K2提供+24VDC工作电源。然后去掉跨接插座，将井径信号1接K2-2；井径信号2接K2-7；常闭端K2-5接UH14#；常闭端K2-4接UH15#；常开端K2-1接K1-8(与LH1#接在一起)；常开端K2-8接K1-1(与LH3#接在一起)；线圈端K2-6通过一个大功率电阻与UH11#连接，而线圈另一端K2-3接地，为K2提供工作电源。

可以看到，当仪器与感应组合时，因没接侧向，K2继电器没有电源，处于常闭端，井径信号通过UH14#和UH15#送入3516的侧向转换通道，而感应信号则通过UH1#和UH3#，经继电器K1进入3516专用感应信号转换通道。

当四臂井径与侧向组合时，该仪器为仪器串中的最后一支仪器。给仪器串供电，继电器K2动作，开关打到了常开端，井径信号则被送入K1(此时因仪器是上电的，开关也是处于常开端)，由K1将井径信号输出到UH1#和UH3#，进入3516感应信号转换通道。而侧向仪器在井径仪器的上面，侧向信号则直接进入3516专用侧向信号转换通道。

图5　改进后的电路

4总结

用继电器代替跨接插座对四臂井径仪电路进行改进，在标准感应仪器串测井时，继电器不动作，处于常闭端；在标准侧向仪器串测井时，继电器由双侧向仪器提供电源，继电器动作，处于常开端。改造后的四臂井径仪解决了测井小队在施工时要根据测井项目更换跨接插座的麻烦和不必要的电路损伤，只需像其他下井仪器一样，将其接进所要求使用的仪器串中即可。

参 考 文 献

[1] Baker Atlas3.Operation Manual[Z].1997.

[2] Baker Atlas.Downhole Tool Maintenance Manual[Z].2001.

[3] 北京捷威斯特石油工程技术服务有限公司[Z].四臂井径仪器维修手册.2010.

Electric Circuit Reformation for 4203XA 4-Arm Caliper

MA Liting，KUANG Hua，DU Lijun，JI Yuhua

(Geophysical Logging Company of ZhongYuan Oil Engineering Co.Ltd.,PuYang,Henan 457001,China)

Abstract：The jumper socket of 4203XA 4-arm caliper must be changed in accordance with different down hole tool string before logging,which not only possibly injure the circuit,but also may damage the components or squeeze the wire,and if the operator forgets to replace the jumper socket or changes a wrong one,the caliper signal can not be received.In order to avoid the above faults,a relay was used to take the place of the jumper socket in the electric circuit,which can realize the signal channels transformation without opening the caliper tool.

Key words：4-arm caliper;dual induction logging tool;dual laterolog tool;relay

第一作者简介：马丽婷，女，1970年生，工程师，1991年毕业于重庆石油学校，现从事测井仪器维修工作。E-mail:13803936117@163.com

中图法分类号：P631.8+11

文献标识码：A

文章编号：2096-0077(2016)03-0088-03

(收稿日期：2015-05-29编辑：姜婷)