PNN测井仪工作原理与典型故障维修

浅谈声波测井仪器的故障检修声波测井仪是一种用于地下勘探和开采的重要设备，它能够通过声波测井原理获取地下岩石的物理特征参数，为油气勘探和地质勘探提供重要数据支持。

随着声波测井仪器的使用时间增长，设备出现故障的可能性也随之增加。

及时发现并修复声波测井仪器的故障对于确保勘探工作的顺利进行至关重要。

本文将就声波测井仪器可能出现的故障进行分析，并提出相应的故障检修方法，以期对相关工作人员有所帮助。

一、声波测井仪器常见故障及检修方法1. 仪器无法启动当声波测井仪器无法启动时，可能是由于电源线路故障、电源开关故障、主板故障等原因造成的。

针对这种情况，首先需要检查电源线路是否接触良好，是否有断路等情况发生；需要检查电源开关是否损坏，是否能正常通电；如若以上情况都正常，可能是主板故障导致，需要及时联系专业维修人员进行维修或更换主板。

2. 仪器显示屏无法正常显示3. 仪器测量数据异常在使用声波测井仪器进行测量时，如果发现测量数据异常，比如数据超过设定范围、数据不稳定等情况，可能是探头故障、输入信号故障、采集卡故障等原因导致。

对于这种情况，需要先检查探头是否正常工作、是否需要更换；需要检查输入信号的稳定性和准确性，确保输入信号正常；如若以上情况都正常，可能是采集卡出现故障，需要及时更换新的采集卡。

4. 仪器声音输出异常5. 仪器无法连接到计算机以上所述仅为声波测井仪器可能出现的常见故障及检修方法，为了确保声波测井仪器的正常运行，平时还需要定期进行设备的保养和维护工作，避免设备长时间处于高温、高湿、高腐蚀等恶劣环境中，及时清洁设备表面灰尘，定期检查和更换设备中的易损件，及时处理设备中的故障隐患，以延长声波测井仪器的使用寿命。

声波测井仪器是一种重要的地质勘探设备，它对于油气勘探和地下资源勘探具有重要意义，所以在日常使用中我们必须注意及时发现并排除声波测井仪器的故障，以保障勘探工作的正常进行。

希望以上内容能对相关工作人员有所帮助。

测井射孔取心系统故障分析及维护技术探究测井射孔取心系统是石油勘探和开发过程中重要的一环，它对于地层的性质和储层特征进行一系列测定和分析，为油气田的开发和生产提供了重要的数据支撑。

但是在实际使用过程中，测井射孔取心系统也会遇到各种故障问题，影响系统的正常运行和数据的准确性。

本文将就测井射孔取心系统的故障分析及维护技术进行探究，以期为相关工作人员提供帮助和参考。

一、测井射孔取心系统的基本原理测井射孔取心系统是通过将测井工具、射孔枪和取心工具组合在一起，通过钻井管进行下入井底，利用地层压裂、射孔、取心等工艺技术获取地层信息的一种系统。

在钻井完井之后，该系统通过运行测井工具进行地层性质参数及储层特征的测定分析，然后利用射孔枪进行地层压裂和射孔作业，最后运行取心工具取得地层的核心样品，供地质工作者进行分析评价，为油气田的开发提供重要数据支持。

1. 测井工具异常测井工具异常是测井射孔取心系统常见的故障之一。

当测井工具出现异常时，可能导致数据测定不准确，影响后续的射孔取心作业。

而测井工具异常的原因可能是由于设备自身的故障、运行不当或者环境因素等造成的。

在面对这种故障时，需要及时停止作业，排除故障并重新检测，确保测井工具正常运行。

2. 射孔枪无法弹射射孔枪无法弹射是射孔作业中常见的故障之一。

射孔枪无法弹射的原因可能是由于内部部件受损、装药失效或者使用不当等因素造成的。

在出现这种情况时，需要停止，撤出射孔枪，更换为可用的射孔枪并重新进行射孔作业。

3. 取心工具卡钻取心工具卡钻是在取心作业中常见的故障问题。

取心工具卡钻的原因可能是由于井眼状况不好、取心工具设计不合理或者操作不当等因素造成的。

在出现这种情况时，需要采取相应的方法进行排除故障，保证取心工作的顺利进行。

4. 系统泄漏系统泄漏是测井射孔取心系统常见的故障之一。

系统泄漏的原因可能是由于接头密封不严、管路老化破损或者人为操作不当等因素造成的。

在面对这种故障时，需要及时维修，确保系统泄漏得到解决。

PNN的特点z独特的测量方法克服了标准中子寿命测量仪器中存在的，在低矿化度情况下，不能有效区分油水层位的问题。

z高精度的60道原始时谱数据记录，使得对测量结果可以进行重新处理。

z优秀的解释处理软件，充分结合了裸眼井的测井成果或其它有用的地质、工程数据，使得PNN的解释结果更加完美。

z简易的便携式地面系统，使得PNN可以在任何一种测井设备上完成。

z独特的高温设计，使得PNN可以在150℃的温度环境下正常工作。

z长寿命的中子管设计，使得中子管的使用寿命高达100-200工作小时。

PNN测井介绍一、 中子寿命测井基本原理：中子寿命测井是采用一个高能（14Mev）脉冲中子源向地层发射高能中子束，通过测量高能脉冲中子与地层的反应，来区分地层中的油水含量，是解决残余油饱和度计算的一种有效方法。

其基本原理基于以下二点：第一， 由于H元素的质量与中子的质量相等，所以H元素是减慢中子速度最有效的元素。

因此，高能中子在地层中被减慢成热中子的快慢程度反映了地层中的含油特性。

第二， 地层中的氯元素主要存在于地层的水中，而氯元素具有很大的俘获截面，因此热中子的俘获反应主要贡献于地层中氯元素的数量，其热中子的俘获速度快慢程度也就反映了地层的含水特性。

二、 中子与地层的作用2．1．中子与地层的作用中子与地层的作用有很多种，但中子在其绝大部分能量损失之前，几乎不被地层中的物质所吸收。

每个中子在其能量损失过程中往往要与地层中的物质发生多次作用，这个过程被称为减速过程。

这些作用所表现出来的一些特征可以用来预测地层的特性。

在测井中，主要有四种类型的作用可以用来评介地层：非弹性散射，弹性散射，快中子的俘获（吸收），热中子（慢中子）的俘获（吸收）。

而每种类型的作用的发生主要还是取决与中子本身的能量的高低。

2．1．1．非弹性散射当一个中子以高于1MeV的能量快速移动，并与地层中的核子发生非弹性散射时，会将原子核激发到一个更高的能级。

被激发的原子核在恢复过程中，会发射出一个伽玛射线（非弹性散射伽玛），这个伽玛的能量与被轰击的原子核的特性有关。

新一代套管井储层评价技术脉冲中子—中子（PNN）测井PNN（Pulse Neutron Neutron）测井仪是奥地利Hotwell公司研制开发的一种用于油田生产开发的饱和度测井仪器。

目前该仪器已经在欧洲、南、北美洲、中东、北非和亚洲18个国家广泛应用，取得了较好的使用效果。

油田进入高含水的中、后开发期，一方面迫切需要了解单井、区域上的储层的剩余油分布，寻找潜力油层，调整作业方案；另一方面，许多老井，由于受当时条件的限制，缺少必要的测井资料，而无法对储层性质进行重新认识。

油井生产之前都会下套管进行固井。

因为套管的物理特性，很多裸眼井中的测井方法受到了限制，不能用于套管井的地层评价。

目前套管井中使用最多的饱和度测井方法都是基于中子寿命测井原理的，如目前油田内常见的碳氧比测井、中子寿命测井、硼中子测井、PND测井等等。

PNN测井同样基于这个原理。

与目前国内使用的其他饱和度测井方式比较，PNN测井的一个最大不同是：不同于其他方法中通过地层对中子的俘获放射出的伽马射线进行记录分析来进行饱和度的解析。

PNN是通过对地层中还没有被地层俘获的热中子来进行记录和分析，从而得到饱和度的解析。

探测热中子法，没有了探测伽马方法存在的本底值影响，同时在低矿化度与低孔隙度地层保持了相对较高的记数率，削减了统计起伏的影响。

同时，PNN还有一套独特的数据处理方法，能够最大程度的去除井眼影响，保证了Sigma（地层俘获截面）曲线的准确性，精度可以达到±0.1俘获截面单位。

这种方式使得PNN在低孔隙度、低矿化度地层（目前大多数油田生产的难点）相对其他测井方式具有更高的分辨率。

同时，PNN还具有施工简单，不需要特殊的作业准备，可以过油管测量、仪器不需刻度，操作维修简单、记录原始数据、最大程度去除井眼影响等等多方面的优势。

一、PNN测井原理PNN是脉冲中子—中子（Pulse Neutron Neutron）仪器的简称，使用中子发生器向地层发射14.1MeV的快中子，经过一系列的非弹性碰撞（10-8—10-7s）和弹性碰撞（10-6—10-3s），当中子的能量与组成地层的原子处于热平衡状态时，中子处于热中子能量级，此时它的能量是0.025eV左右，速度2.2×105cm/s，直到被地层俘获。

岩性密度测井仪工作原理与典型故障分析岩性密度测井仪是一种利用核密度原理来测量地层密度的工具。

它是通过辐射源放射出的γ射线与地层中的原子核发生相互作用来测量地层密度的。

岩性密度测井仪主要由辐射源、电子器件和控制装置组成。

辐射源通常使用钴60或铯137，它们放射的γ射线能够穿透岩石并与地层中的原子核发生弹性散射或吸收。

测井仪的探头包含了两个探测器：一个是接收γ射线散射后的弱射线，用于测量强度，另一个是接收γ射线完全通过地层后的强射线，用来校正强度。

测井仪的工作原理如下：1. 辐射源发出的γ射线穿过地层时，与地层中的原子核发生弹性散射或吸收。

2. 一部分散射射线经过散射后，射线的强度会减小，这部分射线经由接收器接收并测量强度。

4. 测量到的两个射线强度之比可以表示地层的密度。

然后，将测量到的数据通过信号处理等装置，转化为岩石密度的数字或曲线，以便地质工作者进行分析和解释。

在使用岩性密度测井仪时，可能会出现一些典型故障，常见的故障有：1. 接收器故障：接收器不能正常接收射线信号，导致测量数据异常或无法得到正确的结果。

2. 辐射源故障：辐射源发生失效或能量减小，导致射线强度不足，无法进行准确测量。

3. 电子器件故障：测井仪内部的电子器件发生故障，导致数据采集、信号处理等功能不能正常工作。

4. 数据传输故障：测井仪与数据采集系统之间的传输线路故障，导致数据传输不稳定或中断。

对这些故障的解决方法主要包括：更换故障的部件、修理故障的部件、进行系统校准和调试、检查传输线路等。

岩性密度测井仪通过测量地层中的射线散射和吸收，来获取地层密度的数据，并通过电子器件和控制装置进行处理和解释。

在使用过程中可能会出现一些故障，需要及时进行检修和维护，以保证测量结果的准确性和可靠性。

测井仪器常见故障及维修探讨摘要：在油气的开发过程中通过使用各种测井仪器设备，来测量、分析和记录下井下液体以及岩石的物理特性并进行油气评价，属于测井技术。

在测井技术实施过程中经常容易出现仪器故障问题，影响了测井系统的使用效率。

本文主要分析了测井仪器的常见故障以及具体的维修措施。

关键词：测井仪器；常见故障；维修；在油田的勘探开发过程中测井技术属于非常重要的配套工艺技术之一，在测井技术实施过程中，根据不同的测井需求，需要使用到不同的测井仪器设备。

在测井系统使用过程中测井仪器设备的运行质量非常重要，直接影响了测井工作是否能够顺利进行。

因此在日常工作中需要加强测井仪器设备的维护和检修工作，提升测井仪器设备的运行质量，确保测井工作的正常进行。

一、测井故障的判断方法在测井仪器出现运行故障之后，首先需要询问在施工现场的具体操作人员，了解仪器设备出现故障时发生的具体问题，这样能够帮助维修人员准确和快速的判断出一起发生故障的主要原因和故障位置，减少了故障原因排查的复杂性。

1.测井原理分析法维修工作人员需要详细的了解和掌握测井仪器的运行原理和电路原理，了解在仪器的运行过程中每一部分的连接情况，以及在测井电缆缆芯当中的具体供电情况，只有详细的掌握了所有的机械设备运行信息，才能够准确的判断出仪器发生故障的具体原因和情况[1]。

例如说在测井仪器声波变密度测井仪运行过程中，如果仪器表现出无电流不发射的情况，那么很有可能是由于电源变压器发生损坏或者是线路发生了断路，维修人员只需要使用万用表量电源变压器的通断是否正常即可。

如果测井仪器在运行过程中显示没有伽玛信号，那么则需要相应的先检查信号线路是否出现断路，进而检查机械设备的输入输出装置。

通过仪器发生的不同运行故障类型，结合仪器的运行原理和电路原理，针对设备进行详细的检查，能够快速的寻找到机械设备的故障发生未知，并及时的使用有效的维修措施排除故障，帮助设备能够迅速恢复生产状态。

2.综合判断方法由于在测井仪器工作现场环境比较复杂，因此很难短时间内直接寻找到仪器设备出现故障的位置，这时就需要使用多样化手段来判断出仪器设备出现安全故障的位置[2]。

PNN测井原理中子如其名是一种中性粒子（无电极性粒子），中子质量接近质子质量。

事实上中子无电极性，保证中子可以穿透物质，因此它是测井过程中的理想物质。

伽玛射线或其他带电粒子通常在中途与原子中的轨道上运行的电子相互作用。

中子只和原子核相互作用。

这种作用由于没有电荷只和他们的物理体积有关。

因此，中子的与物质的相互作用相对较少，并且中子的射程较长。

中子可以根据他们的能量分类：快中子>５００KeV中子>１KeV-500KeV慢中子<１KeV慢中子又细分：超热中子0.1 eV-1KeV热中子<0.1eV热中子由于和周围处于热平衡而命名为热中子。

值得注意的是快中子在气体中直线传播（象射线样）而热中子呈散射传播。

热中子可以被直接或间接俘获。

间接俘获的理论基于俘获中子与物质原子相互作用产生的伽玛射线。

伽玛射线被闪烁探测器俘获。

这种俘获的问题在于在测量中的伽玛射线不仅仅是由仪器产生的，还有其他的中子相互作用以及来自物质本身的自然伽玛射线。

这些附加的伽玛射线必须在处理获取资料以前排除在外。

另外一种俘获方式是直接俘获，象在PNN系统中应用的。

在俘获器内部中子将被直接俘获。

氦（３Ｈe）俘获器是当前最经常使用的。

这些俘获器可以用来俘获热中子与超热中子。

超热中子俘获器统计能量在0.1-10eV之间的中子数目。

热中子俘获器统计能量在0.025eV左右的中子数目。

中子能以多样方式与物质相互作用。

因为中子除非失去大量的能量极少被吸收，在中子失去能量的过程中，通常会发生多次相互作用。

这一进程通常称为减速。

这些相互作用中的部分描述可以用来预测物质的构成。

在测井中，在中子与荷靶之间有四种主要的相互作用，他们可以用来评估结构：“非弹性反射，弹性反射，吸收或俘获快与慢或者热中子。

最有可能发生的相互作用的类型与中子能量有关。

在室温时，中子吸收热能或者经弹性或非弹性碰撞后转变成为大约是0.025eV热中子，这时中子被吸收是普遍的。

测井仪器常见故障及维修方式论述测井仪器作为重要的油气勘探设备在石油的开发生产中扮演着不可或缺的角色，随着社会对石油能源需求的日益增加，测井作业的频率也不断上升，测井仪器由于种种因素出现故障在所难免，正确的故障排除以及维修是快速恢复测井作业的重要手段，随着数字化综合技术在测井仪器中的应用，对测井仪器的检修作业也提出了更高的要求。

标签：测井仪器;常见故障;维修方法前言：随着科技的进步，石油勘探和开采的机械化程度也日渐加深，测井技术与测井效率都取得了长足的进步，但在油气田开发过程中，由于测井仪器故障的影响，使得测井不能保持连续作业，因此，加强测井仪器的检修管理，排除隐患源头，是提高测井质量和效率的重要前提，本文就测井仪器常见故障进行分析，对维修管理方法进行简要阐述，以供参考。

1.测井仪器的故障判断在测井作业过程中，经常会发生因测井仪器故障不得不停止作业的情况，这就需要工作人员在短时间内对故障的原因给出大致的判断，如同中医确诊时的望、闻、问、切一样，测井仪器一样可以采取听仪器运行声音是否异常，观察仪器外观出现了哪些变化的方法来进行一个初步的判断，当然，现阶段的测井仪器都相当精密，科技含量也更高，简单的外观观察不足以彻底的了解和排除故障，这就需要检修人员有深厚的基本功，能够对仪器的内部结构、工作原理充分了解，快速锁定故障原因，准确判断故障部位，并提出有效的解决对策，及时替换零配件排除故障，确保测井作业的有序进行。

2.测井仪器故障的检修步骤测井仪器的故障的检修是有步骤的，第一步是要明确问题，仪器的故障多发生于现场，现场作业人员是仪器的操作者，所以，在发生故障后首先向操作人员询问仪器当时的工作状态，从细节上进行梳理，而后，进一步观察仪器各零部件的状态，仪器在静止状态下电路板方面是否有焊点或插件脱落，是否有其它配件松动或出现裂缝等问题;仪器在动态过程中是否有打火问题？是否有电流过大问题等，通过细致的观察明确故障问题所在;第二步是要进行深层探索，确定具体的部位，以免错判误判而造成仪器更大的损伤，这一步就需要检修经验相对丰富的人员结合仪器的结构和工作特点来明确故障所在位置的具体问题;最后一步就是排除故障，襩功能恢复了，故障原因清晰明了之后就需要对仪器进行快速检修，更换损坏的零部件，恢复仪器功能，以快速的投入到正常生产中。

PNN测井技术在井中储层测井评价中的应用摘要：随着油田长期不断的勘探开发，许多油田已经进入高含水期，油田的稳产所面临的困难不断增多。

油田开发实践证明目前的一次开采率仅占石油地质储量的1/3，而剩余的2/3由于各种因素的影响仍以地质储藏的方式存在于地下，是油田持续开发和实现稳产的重要。

但是，如何利用新的测井方法和技术手段识别水淹层、确定剩余油藏的饱和度及其地质分布状况，是提高老旧油田采区采收率、提高油田企业经济效益而迫切需要解决的重要课题。

本文主要分析PNN测井技术在井中储层测井评价中的应用。

关键词：PNN测井；热中子；含油饱和度；流体性质引言PNN仪器的测量原理是采用热中子测量法（中子－中子），就是直接测量脉冲高能中子发射后，地层中热中子的数量随时间的变化关系。

PNN仪器的中子发生器发射出14.1Mev的高能量中子，这些中子射出后经过与地层的物质相互作用后，这样进行多次的相互作用，中子的能量就会不断地减少，直到他们能量降低到热中子能级（大约0.025Mev）的时候，这些中子就将发生中子吸收反映（即热中子俘获反应）。

在这整个过程中，PNN的中子探测器将会记录下中子的脉冲数。

PNN仪器就是采用的这种测量方法，直接测量俘获之前的热中子。

1、PNN测井仪测量原理PNN的中子探测器是由长短两个探头组成，分别记录热中子随时间变化的热中子的冲脉数。

每个探测器的热中子数量按照时间分为60道，每道的时间宽度为36us。

PNN中子发射率n/s，中子脉冲宽度1-3ms，发射周期为75ms。

中子发生器发射出来的中子在与地层中的物质多次碰撞后，迅速衰减到热中子能级，之后被地层中的元素所吸收，吸收的速度取决于v*Σabs,其中v表示热中子的速度（在给定的温度下是一个常数），Σabs是地层的视俘获截面。

如果只存在中子俘获反应，那么中子的数量呈指数衰减。

因为水的俘获截面比油的俘获截面要大，所以在水中热中子的衰减速度要快。

中子在任何一个时间的数量可以表达成为这样一个公式：N1=N0*e(-v*Σabs*t1)（1）其中：N1为t1时刻单位体积内的热中子数量；N0为t=0时刻单位体积内热中子的数量；t1为记录时间点；Σabs――地层单位体积的总俘获截面(v=2200m/s,75oF)。