大庆钻探工程公司地质录井一公司资料采集第一大队
摘要：综合录井仪在录井现场技术服务中发挥重要作用，由于其功能强大、结构复杂、设备检测精度高、工作环境要求严格，在录井现场复杂的工作环境中故障频发，且故障类型多样，难以及时修复，给录井现场生产造成影响。为了提高设备运行效率，对综合录井仪常见的传感器系统故障、色谱单元故障及计算机系统故障及维修方法进行了总结，具有一定借鉴意义。
关键词：综合录井仪；故障类型；维修方法
前言
综合录井仪是录井现场最核心的装备，在录井现场技术服务中发挥重要作用，其组成复杂，包括传感器系统、气测系统、计算机系统、电路系统、防爆系统等，由于其组成部件多、结构复杂，其中气测系统仪器精度高、环境要求严格，在录井现场复杂的工作环境中，设备故障频繁，故障类型多样，给现场设备保养及维修增加了难度，故障不能及时修复不仅影响录井资料的录取，还影响钻井施工进度，增加了钻井施工成本，造成经济损失。为此，系统研究综合录井仪常见故障类型，总结维修经验做法，具有重要意义。
1 传感器系统故障
传感器是综合录井仪重要的前端设备，通过安装在钻井液、泥浆池、钻台上，不仅能够获取钻井液温度、压力、流量、池体积、电导率、烃类气体含量等数据，还能获取扭矩、悬重、力压、套压、转速、大钩负荷、泵冲等工程参数。传感器利用敏感元件，将光、力、位移、温度、角频率、磁感应强度等非电学量转化为电学量或电路的通断量，它在生活、生产和科技领域有着非常广泛的应用。传感器信号传输流程：敏感元件（物理响应部件）→变送器（或前置电路、电流模块）→接口电路（含电流转电压）→采样电路（含滤波器、A/D）→计算机。
综合录井仪所用传感器按照信号传输方式的差异可分为电流型和电压型两种，按接线方式分为二线制、三线制及多线制3种。由于录井传感器工作环境特殊，有的录井传感器长期浸在泥浆中，有的需高速运转，有的易进水或易磕碰，有的还要承压。维修的第一步是区分开故障出在室内还是室外，即分清传感器故障还是接口故障。对于4 mA~20 mA 信号，只要提供一个24 V（神开或中油仪器）或15 V（二十二所仪器）直流电源，把万用表串接在回路上测电流，若输出4 mA 左右，传感器及变送部分基本正常，仪器应该能采集到基准电压。类似的压力、温度、密度、电导、体积、流量等电流型传感器均可用简单的办法初步识别传感器好坏。如用手压一压应变头或密度法栏、给电导传感器加闭合环路电阻等，如测试到电流有变化，则一般问题不大。对于绞车等脉冲型传感器，因其工作原理有别（包括霍尔型、接近开关型和光电开关型），输出方式包括电压和电流两种，检修时要区别对待。
例如SK2000 型出口流量传感器异常。靶式出口流量传感器输出恒为零，用前述方法确认故障在传感器本身，但打开传感器一看，电位器与模块连接完好，但电位器端无电压。取下电流变送器，用万用表测量，在供电端有一个保护二极管开路损坏，用线路直接连通后，故障修复。总结认为少部分情况模块坏得不彻底，比如693 等核心芯片完好，试着修一修，也许有所收获；对于SK2000 型仪器全部通道不工作的情况。故障现象，所有通道均不工作，起初怀疑7J02E 板松动，打开箱体重新插了一遍，问题未解决。检查仪器柜，仪器连接电脑与接口箱的COM3 线脱开，该信号线连接绞车接口板与电脑，重新接好插头，绞车计数器进入电脑。总结认为仪器厂家应该做好通道连接图，以便特殊情况下的处理。用电阻箱替代传感器查通道好坏，事半功倍；全部通道不工作的另一原因是多串口卡不工作。
2 色谱单元故障
色谱分析系统是综合录井仪主要组成部分, 其功能是在录井施工过程中对钻遇地层流体中的烷烃组分及总量进行检测与分析。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆色谱分析系统正常与否直接影响着录井质量。色谱分析系统对工作环境要求较为严格，环境的改变有可能使其性能技术指标发生变化。
综合录井仪色谱分析技术不断发展，由早期的长周期分析发展为快速色谱分析，目前主要是是利用气相色谱检测技术对钻井过程中上返钻井液所溶解的气体成分, 尤其是烷烃成分进行分析。色谱分析系统通常由分离模块、气体模块、检测模块和温度控制模块组成, 核心部件主要有色谱柱、氢火焰鉴定器和微电流放大电路等。分离模块主要是色谱柱, 利用色谱柱内填充物对样品气中各烷烃组分吸附强度的差异实现录井过程中样品气的组分分离。气体模块用于实现载气、动力气、燃气、样品气的压力及流量控制。动力气通过控制转阀或拉杆阀的动作, 实现样品气的流向转换, 完成色谱系统分析/反吹;载气用来运送样品气按照流程运行;燃气用来燃烧氢气实现烷烃碳元素离子化, 由FID检测烷烃含量信息。
生产过程中色谱分析系统出现的故障多种多样,但有些故障发生的原因是受人为因素的影响，比如色谱柱样品气管线抽进钻井液，空气压缩机或者氢气发生器的气管线漏气造成FID灭火等，只要现场仪器操作人员提高责任心，就有可能避免这类故障的出现。还有些故障是色谱分析系统本身性能问题。色谱仪故障多发，现象五花八门，表现为全烃或组分不出峰、出峰偏低、易灭火、有毛刺干扰、组分基线呈方波或波浪线、组分切换时干扰全烃、组分分离度不够、重复性差、出峰太晚、进样太慢、记录仪故障等。
现场维修发现，真正的电路故障不多，特别是微放及接口板部分故障几率极小，多数故障均因气体净化不好或振动漏气引发，少部分系操作或维修方法不当使问题扩大化。维修色谱仪关键要清楚几个“源”，无论气源还是电源，要知其来龙去脉，知微电流（微电压）与样品气的关系，知极化电压及桥流的作用，要会拆装保养切换阀等核心器件。要求维修之前找准问题根源，杜绝盲目下手。
3 计算机系统故障
综合录井仪计算机系统由服务器和采集机组成，服务器主要安装数据库及服务程序，采集机安装采集及部分应用程序，计算机系统故障是综合录井仪运行中最常见的故障类型，占所有故障四分之一左右，并且不同故障差异大，无法一概而论。通常硬件问题较少，而软件设置不当或受病毒影响较多。计算机是录井仪的大脑和心脏，一旦出现故障，整个录井系统就会瘫痪，录井仪器只好停止运行。但是，有关计算机维修记录表明，现场人员重使用、轻维护是计算机产生故障的主要原因之一， 计算机存在病毒、磁盘空间拥挤、采集板与主板插槽接触不良等现象比较突出。
典型的问题有CMOS 设置错误、网络连不上、虚拟盘丢失、未映射网络盘符、打印机不打印、频繁死机或者操作系统无法启动等。笔者体会：操作系统必须保持完整，尽量不与外界机器交换资源，做好操作系统及资料备份。一般而言，重装系统软件比较费时，目前多数录井仪仍使用Windows98系统，安装驱动程序麻烦，个别老仪器驱动不齐。尤其钻进时电脑出故障，修理很不方便。
4 结束语
综合录井仪在录井生产中发挥着重要的作用，对于识别油气显示、预防及监测工程事故发生起到关键作用，由于录井现场恶劣工作环境及人为因素影响，导致综合录井仪故障率偏高，必须加强综合录井仪维护保养，提升日常管理水平，使综合录井仪处于良好运行状态，提升录井技术服务质量。
参考文献
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论文作者:李长宝
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/23
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