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1、二、MWD测量仪器现场使用注意事项与故障分析孙儒云MWD仪器是以钻井泥浆为载体，根据液体的不可压缩性来传送井下数据的。在钻井循环系统中，立管内的动压力是相对稳定不变的。根据其特点，只要在钻杆内产生一个很小的压差变化(50-100PSI),地面压力传感器就能感应到。根据MWD的仪器原理结构不同，井下仪器所测量的数值在各不相同的编码方式下，以钻井液为载体传到地面，在钻杆内就会产生不同的正负压差，依此可以分为正、负脉冲两种MWD。MWD仪器在现场使用时应该注意以下方面：一工作环境：1. 泥浆泵：MWD施工时最好使用三缸单作用泵，尤其是小井眼施工时，还需注意缸套的选择，尽量使用较小缸套，双泵作业时，其
2、缸套应一致。MWD对泥浆泵的要求相对较高，上水性能要好，只有这样才能保证钻杆内的压力稳定，地面传感器才能感应到井下脉冲发生器产生的压差。在工作中要注意泵的类型、几缸泵、冲程长度、缸套直径、最大输出功率、泵冲数(所使用的泵冲数不能与信号的频率接近)。2. 空气包：泥浆泵的空气包要有适量的氮气，不要过大或者过小，一般为立管循环压力的30-40%。如果过大，会把仪器产生的压差变化吃掉，过小就起不到稳定泵的性能。地面传感器很难感应到井下有用的压差变化。双泵作业时，其空气包应一致3. 泥浆：A.含沙量要求小于1%,建议小于0.5%。含沙量过大会造成井下仪器的严重冲蚀，甚至会造成损坏仪器。B.泥浆粘度50
3、CP,粘度过高影响信号传输。C:泥浆滤网必须使用，以减少和避免井下仪器被杂物堵死。D.MWD施工时泥浆中不能加入堵漏材料和玻璃微珠等大颗粒物质，以防损坏仪器。E.泥浆中不能有气泡，若有用消泡剂清出。S-MWD井下仪器易冲蚀件较多，如定子、转子和扶正器。H-MWD、QDT则是较易冲蚀仪器保护筒和脉冲器本体，如果损坏损失会很大。我们一般把固相含量和含沙量一起进行考虑。4. 地面仪器的工作环境：(1)仪器的外接工作电源必须稳定(S-MWD要求110V/50HZ、H-MWD要求220-240V/50-60HZ)，如果外接电源不稳定，尽管地面电源都是开关电源，仍会造成仪器的损坏或者计算机程序不运行。因为
4、电源数值的变化随着电源频率的变化而变化。一般现场使用的工作间配置情况如下：外接电源|稳压源|k|稳压UPS|片工作电源(2) 工作间的工作温度根据计算机的工作要求一般为24C,工作间必须配备适当的空调和电热设备，以保证地面计算机的正常工作。二.仪器组装1. 上扣扭矩：井下钻具的上扣扭矩根据仪器种类的不同、钻具尺寸的不同其具体数值也而各不相同。由于MWD使用的都是专用钻鋌与井下钻具相连，如果不按其要求上扣,容易造成粘扣和端面损伤,对于新加工的MWD短节在使用前必须磨扣。上扣时MWD工程师必须在现场指挥2。仪器连接时插头必须要清洁。在连接前要用电子清洗剂进行清洗。在使用一段时间后必须更换，因为公母
5、头都镀了一层银，长期使用会把其磨掉，造成接触不良。3组装仪器：要认真检查各个配件，丝扣要保证清洁、没有损伤，同时要检查配件的冲蚀程度。PULSER、PROBE和电池筒要按照规定进行测试、检查，同时要注意已使用的时间，根据所要施工井的周期、排量要求、NMDC内径合理准备仪器、配件，认真检查O环并涂抹O环油，丝扣处涂抹丝扣油，按规定的组装顺序和力矩要求组装仪器。4仪器入井和出井：仪器在井口安装和拆卸，不能在鼠洞中进行，避免损坏仪器。5浅层测试：井口测试和浅测得目的是检查井下仪器，尤其是脉冲器是否正常工作，而不是检查探管的测量精度和地面仪器的解码能力。(1) 测量时要注意安全，要注意H-MWD的喷嘴
6、位置以及喷嘴的方向。(2) 测量时间不宜过长，以免钻头损坏套管。一般3-5分钟为宜。(3) 条件允许，进行一次完整测量。6井下测量：不同的仪器有不同的测量模式，也就有不同的测量要求，静态测斜时要确保探管在采集数据、传输数据时，钻具要保持静止，以免影响精度。静态测量方式就我们目前的仪器可以分为三种方式：PUMPONSURVEY(H-MWD、S-MWD、QDT、BAKER)、PUMPDOWNSURVEY(S-MWD)、PUMPOFFSURVEY(QDT、DEP)。在测量过程中要注意数据是否准确，注意Gtotal、Btotal、DMT、DIP等参数变化的范围，条件允许的情况下可以做BENCHMARK
7、SURVEY测量仪器的准确性。遇到问题不能慌乱，要按照TROUBLESHOOTING逐一排查。7日常检查：(1)泥浆虑网是否使用。(2)注意泵的状态、空气包的压力。(3)泥浆性能的变化。(4)定期检查操作间外的数据线、电缆线以防损伤。(5)磁偏角是否输入。(6)在方位正东正西、井斜较大时，注意方位的变化。(7)定期检查TFO的输入情况。(8)仪器的工作状态：工作时间、信号幅值、转子转速、电池电压、工作温度。8资料的填写首先要及时真实，其次是认真详实。记录仪器的工作状态、工作环境(泥浆类型、排量、含沙量、泵压)、BHA、起下钻的原因等等。遇到仪器出现问题认真分析并记录仪器的工作环境、问题特征、现
8、场解决的方法步骤以及可以获得的经验、教训、体会。所填写的资料首先可以作为资料收藏做到有据可查，其次它是经验的积累，对今后的工作有指导意义。三运输：1在运输过程中，必须把仪器固定好、固定牢，并具有减震设备。2.要合理安排仪器的摆放位置，例如不能把S-MWD的脉冲器和探管紧挨在一起摆放。H-MWD,Q-MWD电池干燥防水的地方。仪器现场故障分析：1、井下仪器正常，压力显示也正常，有正常波形，但计算机不检测。故障分析：可以排除井下与地面传感器的故障，主要与地面仪器有关:(1) 、地面仪器确定的信号脉宽(频率)与井下仪器传输的不符合。(2) 、滤波器的参数选择不对。(3) 、地面处理主机内部程序故障。
9、(4) 、地面处理主机的处理板或I/O板损坏。(5) 、计算机软件有问题或版本过时，例S-MWD的1.76版本软件比1.23优越许多。2、井下仪器正常，地面计算机显示时有时无。故障分析：(1) 、泥浆泵工作不稳定，上水不好，需修泵。(2) 、空气包压力偏小，需冲氮气。(3) 、压力传感器内部堵，或者不正常，正常值为：压力为OPSI时电流输出4毫安，压力为5000PSI时输出电流为20毫安，外加电源为直流25V。(4) 、井下马达旁通阀关不住或者关不严。(5) 、地面管汇有问题，比如有的阀门突然打开。(6) 、电磁波、电磁场影响，在伊朗施工时，有一口井受井队电台信号影响。3、井下仪器传输的信号弱
10、：故障分析:(1) 、井下电池功率不够。(2) 、钻井液中有气体，比如微泡泥浆。(3) 、排量不够，转子转速低。(4) 、井下仪器参数选择不正常，如限流环小或者喷嘴小。装配不合适，如蘑菇头到限流环距离大。(5) 、井下钻具刺坏，伴随着泵压下降，信号减小。(6) 、压力传感器量程不对，造成泵压和信号均减小。(7) 、转子偏磨。4、开始工作正常，工作一段时间后，井下无信号输出：故障分析：(1) 、H-MWD、QDT井下仪器保险丝烧坏。(2) 、H-MWD、QDT脉冲器的阀打不开或关不住。(3) 、H-MWD压力开关坏，QDT运动传感器坏。(4) 、S-MWD发电机不正常或者液压系统坏。(5) 、转
11、子被卡住。(6) 、ODT脉冲器液压油漏失。(7) 、井下仪器坏。(8) 、井下温度过高，井下仪器高温保护。(9) 、电池筒没电。5、井下信号传输正常，而数据显示有错误：故障分析：(1) 、地面计算机故障，更换。(2) 、由马达或钻头引起井下震动过大，造成信号乱，检测错误。(3) 、井下传感器坏，造成数据错误。(4) 、参数选择不对，如MEP12当作MEP15进行地面设置，由于前者比后者少一位BPS，会造成错误。(5) 、滤波器的参数选择不对。6、地面测试正常，浅测也正常，而仪器到底不正常：故障分析：(1) 、井下仪器温度过高。(2) 、仪器工作时间过长，如脉冲器超过其使用寿命，电池筒到井下没电。(3) 、仪器程序版本过时。(4) 、地层参数选择不对，如H-MWD喷嘴以下压降过小，造成阀打不开。(5) QDT脉冲器液压油不足。(6) 、仪器连接不正常。(7) 、井下仪器在高温下工作不正常。
