SperrySunMWD故障排除.docx

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SperrySunMWD故障排除

故障排除

第一节无信号

一、浅层试验无脉冲

1浅程试验的主要目的是为了检查井下仪器是否发射脉冲。

当带动力钻具做浅程试验时，由于钻具的振动造成压力不稳、在套管里面钻头容易受损，要想检测到完整的正确的数据比较难，因此只要检测出明显的波形、说明井下仪器发射脉冲，浅程试验就算获得成功。

浅程试验无脉冲信号，如果不是井下仪器本身的故障，可以考虑以下几个方面的因素：

核实定/转子角度是否符合要求对选择的定子、转子及限流环进行再次分析，确保定子、转子及限流环符合施工排量的要求，同时相应调整流量，使泥浆排量尽量达到设计的正常施工时的排量。

2检查压力传感器电缆和压力传感器：

压力传感器电缆不能有短路、开路现象。

对于国产的压力传感器滚子电缆，其地线与传输线正好相反，不能出错。

压力传感器电缆都是A极为正极，B极为负极，如果不清楚哪根是正极、哪根是负极，用万用表量一下既可。

用万用表测量压力传感器正负极之间的电压。

如果压力传感器电缆没有短路、开路现象，测量的电压值偏，不开泵约60毫伏左右。

如果压力传感器电缆有短路、开路现象，测量的电压值低，不开泵约30毫伏左右。

压力传感器出故障，开泵时感应不到压力变化，用万用表测量时，如开泵压力传感器正负极之间的电压没有明显的变化。

压力传感器没有故障，反之开泵压力传感器正负极之间的电压的变化明显。

3检查地面设备：

检查地面设备、电源、通讯电缆连接情况，确保防爆箱、接口箱、计算机无故障且已经进入工作状态，各电缆连接良好。

防爆箱坏，检测不到信号。

防爆箱压力检测端口有两个，即Tx0、Tx1。

两个端口里面都有信号处理装置，有时候该信号处理装置会烧毁，从而导致检测不到信号。

这样的情况下，可以更换防爆箱或改变信号检测端口。

有时，为了防止防爆箱压力检测端口信号处理装置烧毁，施工时可将防爆箱不用的一个信号检测窗口的信号连接线卸下不用，防止以下烧毁两个信号检测端口，从而导致防爆箱根本上不能工作。

接口箱电源指示灯亮，和计算机间真正建立起通讯且通讯指示灯亮。

有时接口箱上的通讯指示灯亮虽然亮，但是并没有和计算机真正建立通讯，这时候有可能是接口箱已经损坏，也可能是假不正常，再开关接口箱就能正常。

机架应进入MWD工作状态，计算机应进入PCDWD工作状态，且在打开接口箱电源开关后，应显示接口箱的版本号才算真正进入工作状态。

软件设置应确保信号门限值低于实际立管压力值。

压力信号的单位，毫伏单位小，比采用PSI灵敏，在井下仪器正常的情况下，用毫伏单位能检测到比较弱的信号。

确保滤波器设置正确，不要将有用的信号滤掉。

有时，为了对原始信号进行有效分析，应保留部分原始信号。

确保井下仪器和地面设备的数据传输率一致。

4检查地面管汇连接情况：

检查地面管汇有无刺漏，特别是立管焊接座焊接是否完好。

检查空气包充气量是否达到要求。

检查闸门开、关是否正确。

不用于上水的管线应全部关闭。

冬季施工，三通到压力传感器间传送压力的通道里面的泥浆冻结，刚开泵时，冻结的泥浆不传递立管压力，压力传感器感应不到立管压力的变化，也检测不到信号。

5考虑钻头水眼：

钻头水眼太大，排量又低的情况下，由于立管压力上不来，信号过弱，信号检测就困难。

有时候怕做浅程试验损坏钻头而不加钻头，不接钻头和马达，直接做浅程试验，也很难出信号。

6.继续下钻试验：

在以上情况都正常的情况下仍检测不到信号，下钻至十柱左右后，开泵重做浅程试验。

如果再不出信号，则应考虑起钻更换仪器。

换缸套，提高排量.

二、下钻到底无信号

1检查地面设备和各通讯电缆：

结合浅程试验无脉冲的有关情况，检查地面仪器和电缆的情况，首先排除地面故障。

考虑排量是否满足定、转子、限流环的工作需要泥浆比重过大而限流环偏大、限流环和蘑菇头间的距离偏大时，通常会导致信号衰减厉害，传到地面信号几乎全被衰减掉，导致地面检测不到信号。

排量不足也使信号紊乱。

提高排量、满足定、转子的工作需要，能排除故障。

2检查上水管汇，结合浅程试验无脉冲的有关情况，检查上水管汇，确保信号不是因为上水管汇的原因造成的。

3检查立管压力，超深井施工时，压力在16—19兆帕时，不影响信号的传输。

当立管压力高达20--22兆帕而泵上水又不好时，泥浆泵上水时的瞬间高噪音信号往往会覆盖掉有用信号而导致检测不到信号。

这时可以在满足井下仪器正常工作的情况下适当降低泵冲数以降低瞬间高压噪音信号对正常信号的干扰。

在超深井中施工，如果水眼低于英制号9号，往往会出现上诉故障。

施工前应考虑钻头水眼的数量及大小。

4检查数据传输率，数据传输率对信号影响很大。

如果井下仪器和地面设备的数据传输率不一致，正确的信号肯定检测不到。

同时，根据施工的经验，当井下仪器数据传输率为0.8赫兹时，有时地面信号与杂波一样，毫无规律可循，即使地面设备的数据传输率也为0.8赫兹，也看不出有用的信号，仪器也检测不到信号。

这时通过改变井下仪器的数据传输率，可以得到质量很高的信号。

仪器在0.5赫兹工作，既可延长仪器的使用寿命，又可得到很好的信号。

5改变泵冲数，泵冲频率应绝对避免在工作的数据传输率附近，这样会导致有效信号的丢失。

特别是350系统，施工前就应通过改变缸套尺寸使正常施工的泵冲数避开30和48冲/分钟的频率。

如果泵冲频率与正在工作的数据传输率一致，应改变泵冲数。

6检查泥浆是否存在气侵对于高压油气层，泥浆往往会受到气侵。

受到气侵的泥浆，对信号的衰减特别厉害，这时需要在泥浆中加入除泡剂，充分循环泥浆。

循环泥浆一周，排除泥浆柱里面的空气，在下钻过程中，灌泥浆时，往往会在钻具中留下一些空气柱。

刚下钻到底时，由于空气柱的存在，信号肯定传不到地面。

这时循环泥浆，排除空气柱，信号即可恢复正常。

7检查泵，泵不好经常导致信号检测困难。

检查泵的噪音是否过大、有无刺漏、密封圈是否损坏、是否吸入金属碎块等。

必要时维修、更换。

8换缸套，提高排量，根据DWD施工类型，更换大的或小的缸套，使井下仪器有充足的能量工，同时避开0.5/0.8Hz的数据传输频率。

9再无办法，起钻检查仪器。

第二节探测问题

井下仪器发射的脉冲正常，但是往往要花很长时间才能检测到测量数据。

这主要是测量过程中存在的一些不足，只要处理得当，会很快得到测量的数据。

1.缓慢活动钻具，因为迅速运动会造成很大的压力变化，影响脉冲信号的传递，MPSR或计算机准备破译信号时，应该保持钻具静止。

转动钻具通常对信号传递影响小一些。

2.仪器进入工作状态后，逐渐变化泵速。

如果传送数据时快速变泵速，可能使立管压力突然变化，造成数据信号变形或把人为泵压的变化当成井下信号压力的变化而导致检测错误。

3.尽可能减小突然钻压。

突然的钻压变化，也可能丢失好的脉冲波形。

4.加压平稳，并把钻压控制在一定的范围内。

钻压过大，使泥浆马达扭矩过大或停止转动，造成数据不稳定。

5.尽可能避免顿钻、溜钻及快速钻进。

这些因素都有可能造成脉冲信号紊乱。

6.空气包充气适量。

应是立管压力的30--40％。

充气不适量，因为上水管汇剧烈震动，使脉冲探测不好。

7.监视地面管线连接。

关闭不用管线上的凡尔、未使用的泵和其它死端管线。

如果没有关闭凡尔，

脱离非工作系统，也会极大影响脉冲探测。

8.减小泵噪音。

如果泵状况不好，如有严重磨损或凡尔弹簧破碎，就会增加泥浆管线额外噪音干扰。

泵状况好，脉冲探测则良好。

9.使用软件滤波。

根据最小泵冲数定好奇数共振滤波，冲数小于40通常会影响脉冲探测。

同时，泵冲频率应避免当时传输数据时的数据传输率。

10.PCDWD保存文件对测量数据的影响，PCDWD系统在施工过程中，每隔一定的时间或一定大小的文件会对测量数据自动保存。

在保存文件的过程中，计算机可能是太忙，对信号不进行检测。

文件保存完毕，再显示的本组测量数据的剩余的数据基本上全是错误的数据。

11.正常施工时，如果在泥浆中添加药品或改变泥浆性能，信号会受到干扰，循环一段时间后，信号会自动恢复正常。

12.正常施工时，若交叉换泵（开双泵），信号会受到干扰。

13.轻微井漏时，信号也会受到干扰。

这时合理选择泵冲数，保持一定范围内的排量，也会检测到正确的信号。

严重井漏则不能继续施工，以确保井下仪器的安全。

第三节不适应MWD施工的环境

1不允许在有微珠的泥浆中工作。

泥浆中含有微珠，会卡在下轴承套和定子之间，阻碍转子转动。

对于带护盖的转子，还会卡在转子护盖和HOS或流管的间隙间，导致转子更难转动。

对于SUPERSLIMDWD，我公司的转子由于带护盖，因此绝对不能在有微珠的泥浆中工作。

对于350DWD系统和650DWD系统，由于转子不带护盖，在加大定、转子角度、工作时间不长的井中，可以慎重施工。

2在有堵漏材料的泥浆中施工，包括中、细核桃壳、各种纤维材料、编织袋、密封材料等。

这些材料有可能发生堵死定子、卡死转子、缠死蘑菇头、阻止蘑菇头伸缩等现象，导致仪器不工作。

3泥浆的固相含量高、塑性粘度高：

泥浆固相含量高，会导致大量固体物在转子的磁芯里面堆积，最终容易导致转子受阻。

塑性粘度高，信号衰减厉害，在深井中难以工作。

4打完水泥没有循环好、钻杆中有固体水泥块，泥浆中有大的橡胶块没滤掉，泥浆中有大的固体等，都有可能发生卡死转子、卡死蘑菇头、阻止蘑菇头伸缩等现象，导致仪器不工作。

5钻杆铁锈特别多，长时间没有使用的旧钻杆，铁锈特别多，如果这些铁锈进入泥浆中，有可能发生堵死定子、卡死转子等事故。

这种情况下，下井前要通径，并用大铁榔头敲击，震落里面的管垢和其它杂质后再下井。

6泥浆PH值小于7，PH值小于7，泥浆呈酸性，会腐蚀井下仪器。

7井底泥浆温度低于70°F（20°C）仪器工作温度低于70°F（20°C），脉冲发生器可能很难进入工作状态。

特别是在新疆冬天进行浅程实验，在很低的温度下，脉冲发生器有可能没有进入工作状态，信号检测不到，并不一定是仪器不工作。

8在柴油油基泥浆中工作，柴油会使脉冲发生器的蘑菇头橡胶鼓软化，最终导致橡胶鼓鼓起来，

从而导致井下事故。

9泥浆比重大于12PPG（1.45g/cm^3）泥浆比重高，信号衰减幅度大，在深井中会导致信号检测困难。

10钻头水眼特别小，钻头水眼特别小，会导致立管压力很高，这种情况下如果泵上水又不好，泥浆泵上水时的瞬间会产生很高的压力信号，高噪音信号往往会覆盖掉有用信号而导致地面测不到信号。

同时，钻头水眼特别小，立管压力很高，脉冲发生器发射脉冲需要的力大，往往还会导致脉冲发生器损坏。

在超深井中施工，如果水眼低于英制号9号，往往会出现上述故障。

在塔里木超深井施工，水眼号大于16能满足施工需要。

11平底PDC钻头，由于泥浆必须从钻头底部往外流出，加压时往往容易憋泵，导致地面检测不到信号。

12泥浆存在气侵，对于高压油气层，泥浆往往会受到气侵。

受到气侵的泥浆，对信号的衰减特别厉，这时需要在泥浆中加入除泡剂，充分循环泥浆，直到气侵排除。

13严重井漏，轻微井漏时，仪器能检测到信号。

严重井漏时，仪器检测信号困难，且井下仪器不安全，故严重井漏时仪器不能下井。

14井下温度高于257°F（125°C），井下温度高于257°F（125°C），脉冲发生器有可能不工作或工作寿命将大大缩短。

15赤铁矿作为泥浆加重剂，泥浆比重很高，会增加信号的衰减量，在深井、超深井中施工会影响信号的传输，导致信号检测困难。

此外，使用赤铁矿会加大对仪器的冲蚀，同时其本身的磁性会影响仪器的测量精度。

16在以上条件下施工，要么对仪器不利，要么井下仪器会不工作，应尽量避免。

第四节对DWD施工有影响的操作方法

1下钻过程中不按时灌泥浆，下钻过程中，如果不按时灌泥浆，会使蘑菇头橡胶鼓因承受太大的压差而破裂。

使用单向阀施工，下钻过程中，仍需要灌泥浆。

2不放钻杆滤清器，会导致较大的固体物或编织物进入井下钻具，最终导致堵死定子、卡死转子、缠死蘑菇头、阻止蘑菇头伸缩等现象，导致仪器不工作。

3多次快速开泵，使定子支承管多次受到大冲量的冲击，容易导致定子支承管定位螺丝震断。

4锻铣不清除泥浆中的铁屑，铁屑进入井下钻具，堵死定、转子，阻碍转子转动，磨蚀脉冲发生器本体，对马达也不利。

5突然的钻压变化钻进过程中，突然的钻压变化，可能丢失好的脉冲波形。

6正常钻进时改变泥浆性能，正常施工时，如果在泥浆中添加药品或改变泥浆性能，信号会受到干扰。

循环一段时间后，信号会自动恢复正常。

7钻进过程中交叉换泵，正常施工时，若交叉换泵（开双泵），信号会受到干扰。

应尽量避免交叉换泵。

8不使用浮阀，下钻过程中泥浆倒返，有可能带岩屑进入脉冲发生器总成，阻碍泥浆的流通及转子的转动，或死转子。

9快速开泵、停泵容易改变井下仪器的数据传输率，定子支承管定位螺丝也容易断。

10使用0.8z的频率施工，蘑菇头伸缩频率快，伸缩不到位，导致信号质量差，信号在地面很难被识别出、检测到,有时会误判断井下仪器坏。

同时缩短脉冲发生器的有效工作寿命。

11跳钻、墩钻、鳖钻、溜钻容易导致井下仪器损坏、信号紊乱及井下安全事故。

否