SRCT6701钻进式井壁取心器常见故障原因分析与处理
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2011年第25卷第l期 石油仪器 PETR0LEUM INSTRUMENTS
・经验交流・
SRCT6701钻进式井壁取心器
常见故障原因分析与处理
王爱新 田亚峰 刘文革 葛海娅 左国刚
(中国石油集团测井有限公司装备与销售分公司 河北任丘)
摘 要:钻进式井壁取心器采用液压控制技术,用金铜石钻头在泥浆中垂直井壁钻取岩心,是目前应用较为广泛的一 种取心方式。由于操作者对液压原理不清,使用时对出现的故障不能做出准确的判断,造成取心作业停止或作业时间加 长,文章从液压/-作原理入手进行了常见故障原因分析,提出了处理办法,并指出了那种原因引起的故障可以继续工作,
为现场更好地使用仪器提供了参考依据。
关键词:钻进式井壁取心器;故障原因分析;处理办法
中图法分类号:TE244 文献标识码:B 文章编号:1004—9134(201 1)O1—0095—02
0引 言
2007年,中国石油集团测井有限公司正式提出
“数字岩心”这一重大创新概念,旨在解决油气层定量、
快速评价所需的储层参数。由于钻进式井壁取心兼有
钻井取心和爆炸撞击式井壁取心优点的取心方式,所
取岩心规则,可进行岩性、电性、物性和含油性分析化
验,求取孔隙度、渗透率等储层参数等优势,SRCT6701
钻进式井壁取心器成为数字岩心快速测量设备中必不 可少的重要组成部分。在实际应用中,钻进式井壁取
心器液压控制部分容易出现故障,导致取心作业有时
未被全部完成便被终止。其实,钻进式井壁取心器出
现的故障有的是不可继续工作的,有的是可继续工作。
当可继续工作故障发生后,有时可以根据其它判断方
式对其工作状态进行判断而继续完成取心任务。本文
以液压工作原理为基础,在对常见故障进行原因分析
的同时,提出了处理办法。
1工作原理与故障划分
1.1工作原理
SRCT6701钻进式井壁取心器由地面系统和井下
仪器两部分组成。地面系统主要由供电电源、控制面
板等组成。控制面板是地面控制系统的核心,操作员
通过控制面板上显示的数据观察井下仪器的工作情
况,通过按钮来控制井下仪的动作,完成取心过程。井 下仪器由井下电子线路和液压控制部分组成。液压控
制部分是整支仪器的核心,也是最容易发生故障的部
分。液压控制部分工作原理框图如图l所示。电机带
动两个泵,大泵和小泵。大泵为取心马达旋转提供动
力,以钻取岩心;小泵提供的动力在电磁控制阀的作用
下使各种油缸做往复直线运动,依次完成推靠臂张开、
岩心冲针收回、钻头伸出、钻取岩心以及折断岩心;钻
…- 固…・。。
图1液压控制部分原理框图
第一作者简介:王爱新,女,1970年生,高级工程师,二级技术专家,1994年毕业于河北轻化工学院机械设计及制造专业,目前在中国石油集团测井
有限公司装备与销售分公司从事钻进式井壁取心器的推广工作。邮编:062252 ・96・ 石油仪器 PETROI UM INSTRUMENTS 2011年02月
头收回、推靠臂收拢、岩心冲针伸出将岩心桶入岩心收 集筒等一系列动作。大泵和小泵的压力情况由大、小
泵压力传感器将信号传送到地面系统。冲针、钻进、岩
心长度的位移情况由位移传感器将相应的信号传送到
地面系统_l J。
1.2故障划分
在地面系统和井下电子线路工作正常的情况下,
液压控制部分的故障可分为液压件故障和传感器故
障。液压件故障主要由液压件损坏或泄漏引起的,传
感器故障主要由传感器损坏或传输过程被中断引起
的。一般液压件故障90%以上为不可继续工作故障,
而传感器故障80%以上为可继续工作故障。
2常见故障现象、原因分析与处理方法
现象1:仪器在井下工作一段时间后,面板小泵压
力显示为零。
原因分析:
1)电机工作不正常。
2)小泵坏或系统出现严重泄漏。
3)小泵压力传感器出现故障。
处理:观察面板上的电机电流,如果电流很大或为
零,可以判断为电机工作不正常,这种故障为不可继续
工作故障。判断电机工作正常后,应怀疑2)项,这种
情况产生的结果使小泵流出的压力油在到达油缸前全
部流进仪器腔内。将面板开关放在安全状态,观察相
应位移变化情况。如果位移不发生变化,则说明是因
为2)项引起的,仪器为不可继续工作故障。如果位移
发生变化,说明是3)项引起的,这种情况下操作者不
能再将压力做为各种动作是否完成的判断依据,这种
故障为可继续工作故障,操作员在操作时可以根据位
移的变化情况以及完成某个动作的时间经验值进行判
断。
现象2:按下取心马达“转”,大泵压力显示为零。
原因分析:
1)取心马达控制电磁阀上的电磁铁工作不正常。
2)大泵坏、取心马达坏、阀体卡死或管路中出现严
重泄漏。出现这四种情况任何一种,都会使大泵系统 的压力为零,取心马达不能旋转。
3)大泵压力传感器出现故障。
处理:按下取心马达“转”开关的同时,观察面板上
的电磁阀电流表,如果电流表电流不增大,说明控制电
磁阀的电磁铁工作不正常或供电电压不足,这种故障
为不可继续工作故障。在电磁阀的电磁铁工作正常情
况下,按下取心马达“转”,钻头“进”,观察小泵压力,如 果小泵压力比不按下取心马达“转”开关时的压力大很 多时,则说明是3)项原因所致,这种故障为可继续工
作故障;相反,是2)项原因所致,为不可继续工作故
障。
现象3:钻取岩心比较顺利,收集岩心时没有岩心
长度显示。
原因分析: 1)冲针油缸发生泄漏。
2)由于地层因素,所钻岩层胶结性差 2,或为泥
岩、或地层有裂纹等。
3)钻头上的卡簧坏。
4)岩心长度测量装置上的测量杆或心长传感器出
现故障。
处理:张、收臂时,观察冲针位移值有无变化,如无
变化,为2)项引起的,为不可继续工作故障。如有冲
针位移值变化,可以排除1)项故障。通过其它资料显
示所取地层为胶结性较好地层时,让取心马达旋转,执
行推靠臂收回动作,冲针位移值发生变化时,面板电机
电流稍有增大,说明岩心在取心马达的钻杆内。此时,
面板岩心长度依然没有显示,可以初步判定为4)项引
起的,这种故障为不可继续工作故障;如果取心深度范
围较短,岩石胶结性好,这种故障为可继续工作故障,
但必须按上述方法操作判断是否收回了岩心,同时地
面做好记录。2)或3)项造成岩心根本未被收回,或收
回的岩心在冲针推动岩心时,岩心长度测量装置上的
测量杆未被推动造成岩心长度没有显示,这时应及时
和甲方取得联系,终止取心。
3结束语
SRCT6701钻进式井壁取心器液压控制部分的每
个节点出现问题,面板现象都有所不同,要想准确判断
故障是否为可继续工作故障,就要求操作员熟悉液压
控制部分的结构、原理,对仪器工作过程中、工作到位
后的各种数据了如指撑,故障发生后才能做出准确的
判断,提出切实可行的方案。可继续工作故障必须满
足如下特点:不影响各种动作的执行,通过面板其它参
数可以掌握井下仪器工作情况。
参考文献
[1][美]哈里伯顿.旋转式井壁取心器用户手册.1985(资料) [2]谭伟雄,尚锁贵,毛敏.旋转式井壁取心器收获率影 响因素分析[J].录井工程,2009,20(4)
(收稿15t期:2010—07—20编辑:高红霞)