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YST-48R使用说明书


YST-48R 泥浆脉冲随钻测斜仪使用说明书





第一章 仪器概况与基本工作原理………………………………………1
1.1 仪器概况………………………………………………………………………1 1.2 基本工作原理…………………………………………………………………3 1.3 性能指标………………………………

………………………………………5

第二章 仪器测试…………………………………………………………8
2.1 扶正器测试……………………………………………………………………8 2.2 电池筒测试……………………………………………………………………8 2.3 定向探管测试………………………………………………………………10 2.4 伽马探管测试………………………………………………………………11 2.5 脉冲发生器测试……………………………………………………………11 2.6 远程数据处理器测试………………………………………………………12 2.7 专用数据处理仪测试………………………………………………………12 2.8 流量开关测试………………………………………………………………13

第三章 地面设备的连接与操作……………………………………… 16
3.1 地面设备的连接……………………………………………………………16 3.2 远程数据处理器操作………………………………………………………17 3.3 专用数据处理仪操作………………………………………………………20

第四章 井下仪器总成的组装与操作………………………………… 22
4.1 井下仪器总成的组装………………………………………………………22 4.2 井下仪器总成的地面模拟测试……………………………………………24

第五章 软件操作……………………………………………………… 26 第六章 井场操作……………………………………………………… 27
6.1 仪器准备……………………………………………………………………27 6.2 施工准备……………………………………………………………………27 6.3 仪器连接与设置……………………………………………………………28 6.4 仪器座键……………………………………………………………………29 6.5 浅层测试……………………………………………………………………29
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6.6 打捞井下仪器………………………………………………………………29 6.7 井队需注意的问题…………………………………………………………29

第七章 维护与保养…………………………………………………… 31
7.1 扶正器………………………………………………………………………31 7.2 定向探管……………………………………………………………………33 7.3 伽马探管……………………………………………………………………34 7.4 脉冲发生器…………………………………………………………………35 7.5 电池…………………………………………………………………………40 7.6 压力传感器…………………………………………………………………44 7.7 打捞头………………………………………………………………………46 7.8 循环套………………………………………………………………………47

附录…………………………………………………………………… 51

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第一章 仪器概况与基本工作原理
YST-48R 是一种可打捞式的正脉冲无线随钻测斜仪,设计巧妙,组装灵活, 使用方便。该产品是 YST-48X 泥浆脉冲随钻测斜仪的升级换代产品,重新设计了 地面设备,引入了伽马测量项目,通过使用新的传感器提高了定向探管的精度和 性能,并且根据用户几年中反馈的使用意见作了很多的改进。 该仪器是将传感器测得的井下参数按照一定的方式进行编码,产生脉冲信号, 该脉冲信号控制伺服阀阀头的运动,利用循环的泥浆使主阀阀头产生同步的运动, 这样就控制了主阀阀头与下面的限流环之间的泥浆流通面积。在主阀阀头提起状 态下,钻柱内的泥浆可以较顺利地从限流环通过;在主阀阀头压下状态时,泥浆 流通面积减小,从而在钻柱内产生了一个正的泥浆压力脉冲。定向探管产生的脉 冲信号控制着主阀阀头提起或压下状态的时间,从而控制了脉冲的宽度和间隔。 主阀阀头与限流环之间的泥浆流通面积决定着信号的强弱,我们可以通过选择主 阀阀头的外径和限流环的内径尺寸来控制信号强弱,使之适用于不同井眼、不同 排量、不同井深的工作环境。实际上,整个过程涉及到如何在井下获得参数以及 如何将这些数据输送到地面,这两个功能分别由探管和泥浆脉冲发生器完成。 1.1

仪器概况
YST-48R 泥浆脉冲随钻测斜仪由地面设备和井下测量仪器两部分组成。 地面

设备包括:压力传感器、专用数据处理仪、远程数据处理器、计算机及有关连接 电缆等。井下测量仪器主要由定向探管(方向参数测量短节) 、伽马探管、泥浆 脉冲发生器、电池、扶正器、打捞头等组成。总体结构框图如图 1 所示。 该仪器配有橡胶式和弹簧钢片式两种扶正器,扶正器是规范配件,不需特殊 工具就能更换替代,操作便捷。仪器井下总成部分可以用打捞矛进行打捞,在井 下出现卡钻、落鱼等故障时,可及时将井下仪器打捞出来,使损失减小到最低限 度。

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开关泵判断单元

传感器单元 数据处理单元 数据处理单元

伽马数据

传感器单元

电脉冲信号

驱动机构

泥浆压力信号

计算机 专用数据处理仪 远程数据处理器 压力传感器

电磁机构

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图 1 YST-48R 泥浆脉冲随钻测斜仪总体结构图
存储单元 存储单元

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执行机构

伽 马 探 管

定 向 探 管

脉 冲

发 生 器





锂 电











2

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1.2 1.2.1

基本工作原理 定向探管

这种测斜仪是利用当地已知的重力场和地磁场做为基准定义方向参数的,并 利用定向探管坐标系与基准的相互关系计算出方向参数,因此需要建立探管测量 头坐标系是很自然的。测量头坐标系如图 2 所示。

Z

O

X

T形 槽

Y

图2

测量头坐标系示意图

X、Y、Z、O 直角坐标系的 XOZ 平面与 T 形槽定位面平行,而 Z 轴平行于测量 头轴向。三个加速度计 Gx、Gy、Gz 和三个磁通门 Bx、By、Bz 的敏感轴分别平行 于 OX、OY、OZ。因此,前者可以感受重力场的重力加速度在三个方向上的分量, 后者感受地磁场在三个方向上的分量。当这些传感器感受输入量时,与其伺服电 路一起将输入量变换成与之对应的输出电压。温度敏感头及其电路,将温度变换 成输出电压(VT) 。这 7 个输出电压和一个基准电压(VR)及电源电压(VD)共 9 个 电压经多路开关依次输入到 V/T 变换器,经 8 次采样平均之后形成一组输出脉冲 串(P8) ,这一脉冲串和同步脉冲(PS)在电压时间变换器内部通过与门形成 P0, 并输入到 CPU 处理单元,CPU 把这一脉冲串的各脉冲间隔变成数字量,并可以解算 出工具面、 井斜、 方位等参数的值。 CPU 进一步将这些参数进行编码, 形成脉冲串, 驱动后续电路工作。 1.2.2 伽马探管 伽马探管是综合测量地壳岩层自然放射性强度的仪器。由于地壳岩层中存在 自然放射性核素(主要是铀(U238) 、钍(TH232) 、钾(K40) ) ,在自然衰变时放
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射出γ射线,测井时用γ射线探测器沿井眼实时进行地壳岩层的测量,得到地层 剖面的自然伽马记录。 根据地球化学和地球物理学知识可知,地壳岩层的岩性(如:岩层的种类、 生成方式、沉积环境、形成年代等)与其自然放射性γ射线强度有着一定的联系, 结合其它测井方法的测量结果即可有效的推测生油岩层,这也是自然伽马测井应 用的主要目的。 为了准确、可靠的进行无线随钻自然伽马的测量,考虑到无线随钻测量仪器 的工作环境和特殊要求,YST-48R 采用了高抗振、高抗冲击和高可靠型晶体和光电 倍增管,并进行了合理的系统设计,确保仪器在随钻工作环境下良好工作。 无线伽马与有线伽马测井相比,除有效的完成自然伽马测井记录外,还具有 众多突出优点,首先,无线伽马测井记录具有更高的可信度,因为在地层被钻开 很短的时间内即进行测量,地层暴露时间较短,受泥浆冲洗较少,记录更真实可 靠;其次是测量数据对钻井施工具有较好的指导作用,可以优选钻井参数,提高 钻井功效,降低钻井成本;再有,可以有效回避风险,降低钻井事故的发生率; 还有,在水平钻井作业中,可以根据测量数据有效的调整钻井方位,使井眼有效 的穿越储集层,提高矿藏的采收率和经济效率;另外,还可以有效的在钻井事故 发生时获得第一手有效的测井数据,避免宝贵数据的丢失。 1.2.3

泥浆脉冲发生器

如前文所述,YST-48R 泥浆脉冲随钻测斜仪是通过电磁机构控制阀门头与限 流环之间的流通面积,进而引起在钻杆内流动的泥浆压力产生变化,达到传输信 号的目的。由电磁机构直接带动阀门头需要相当大的功率,在井下实现是不现实 的,在设计中,采用了利用流动的泥浆由伺服阀阀头带动主阀阀头的方式。如图 3 所示,没有信号时,伺服阀阀头处于压下状态,在无磁钻铤内高速流动的泥浆在 限流环处产生反向的压力,使主阀阀头提起,弹簧被压缩,主阀阀头与限流环之 间的流通面积较大,泥浆可以快速通过,钻杆内泥浆的压力较小。当有信号时, 如图 4 所示,伺服阀阀头被提起,泥浆可以从伺服阀阀头处流入,仪器内外的压 力平衡,原来被压紧的弹簧将释放,主阀阀头与限流环之间的流通面积减小,钻 杆内泥浆的压力将升高,信号被传输出去。

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限流环

主阀阀头

无磁钻铤

弹簧

伺服阀阀头

泥浆

图 3 主阀阀头提起状态

图 4 主阀阀头压下状态

1.3 1.3.1

性能指标 定向探管

YST-48R 可以选配两种定向探管,主要的区别在于传感器的不同,一种选用 了磁液悬浮加速度计,另一种选用了石英加速度计。两种探管各有优缺点,一般 来说,磁液悬浮加速度计在油田仪器中使用时间较长,技术比较成熟,石英加速 度计近几年来在油田仪器中得到了应用,主要优点是精度较高,用户可以根据自 己的情况选配。在 YST-48R 定向探管中,还增加了存储记录的功能,用户可以根 据需要灵活地设置数据的记录方式,当定向探管从井下提升到地面后,可以通过 计算机回放井下记录的数据,从而获得更多的信息。两种定向探管的性能指标如 下: 井斜:±0.2°(磁悬浮) ±0.1°(石英)
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方位:±1.5°(磁悬浮) ±1.0°(石英) 工具面:±1.5°(磁悬浮) ±1.0°(石英) 最大数据存储能力: 45000 组 1.3.2 伽马探管 探测范围:0~500API 测量精度:±3API (0~150API) ±10API (150~500API) 最大数据存储能力:11 万组 灵敏度:优于 1.6 计数单位/API 垂直分辨率:优于 130mm 推荐测速:≤30 m/h 推荐采样时间 8~12s 仪器抗冲击:800g,1/2sin 三轴 耐振动:20g/10~200Hz rms 1.3.3 其它性能指标 最高工作温度:125℃ 仪器外筒承压:100MPa 抗压筒外径:φ48mm 仪器总长:6.9m(无伽马) 8.8m(有伽马) 电池工作时间:180 小时(无伽马) 150 小时(有伽马) 泥浆排量:10~55 升/秒(取决于钻铤尺寸) 仪器压降:50~200PSI(取决于钻铤尺寸和泥浆排量) 泥浆信号强度:20~100PSI
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三轴

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泥浆粘度:≤140s (漏斗粘度) 泥浆含砂:<1% 泥浆密度:≤1.7 克/立方厘米

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第二章 仪器测试
2.1

扶正器测试

2.1.1 扶正器绝缘测试 1、把 BJ 系列部件检测器的两个插头分别插入扶正器的两端, 开关都设置在 “断 开”的位置上; 2、将万用表置于电阻挡上,把黑表笔插入“上 1”中,红表笔插入“上 2”中, 测量其之间的电阻,读值应≥20MΩ; 3、黑表笔不动,红表笔分别插入“上 3” 、 “上 4” 、 . . . “上 10”和外筒,读值 也应≥20MΩ; 4、把黑表笔从 1 移到 2,红表笔分别插入“上 3” 、 “上 4” 、 . . . “上 10”和 外筒,如此测量下去,完成所有的组合。所有测量读值都应≥20MΩ; 5、以上测试过程中,若读值不符合标准,可能是由测量盒与模块之间接触不 良造成的,应对触点进行清洁处理,再重新测试。 2.1.2 扶正器导通测试 1、把 BJ 系列部件检测器的两个插头分别插入扶正器的两端, 开关都设置在 “断 开”的位置上; 2、将万用表置于响铃欧姆档上,测量“下 1”和“上 1”插座之间的电阻,读 值应小于 1 欧姆,并能听见蜂鸣声; 3、测量“下 2”与“上 2” 、 “下 3”与“上 3” 、 . . . “下 10”与“上 10”之 间的阻值,都应小于 1 欧姆,并能听见蜂鸣声; 4、如果不导通,应重新测量以查明原因或更换送修。 2.2

电池筒测试

2.2.1 新装电池筒的电压测试及加载 1、把 BJ 系列部件检测器六针四孔插头一端连接在电池筒的对应端,开关都设 置在“断开”的位置上; 2、将万用表置于直流电压挡上,把表笔插在红色插座“上 1”和“上 2”中; 3、电压的读值应为 28~29 伏;
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4、新装锂电池有结晶层,需要加载激活。将“开关 1”和“开关 2”拨到“接 通”位置上,把“电池加载”开关置于“电池组 1”的位置。加载后,电压 开始降低,然后又升高,经过一段时间后,电压应上升至 25~26 伏,完成 激活,加载激活时间一般在十分钟左右; 5、若电池加载后,电压不上升且低于 20 伏,该电池筒可能电量已耗尽或内部 有故障,不能下井使用; 6、加载后的电池有了足够的电压,可以继续进行绝缘性与导通性的测试; 7、 注意:如果不打算马上使用新电池,就不要进行加载,因为加载时导致电 池放电,从而减少电池的寿命。 2.2.2 电池筒绝缘测试 1、把 BJ 系列部件检测器的两个插头分别插入扶正器的两端, 开关都设置在 “断 开”的位置上; 2、将万用表置于电阻挡上,把黑表笔插入“上 1”中,红表笔插入“上 3”中, 读值应≥20MΩ; 3、黑表笔不动,将红表笔分别插入“上 4” 、 “上 5” 、 、 、 、 、 、 “上 10”和外筒, 都应≥20MΩ。注意:因为“上 1”和“上 2”之间有电压,不能测量,否 则有潜在的危险! 4、将黑表笔移到 2,用红表笔依次插到后面的各插座上。如此继续测量,完成 所有的组合,其值都应≥20MΩ; 5、如果绝缘不良,需擦净各触点后再检查,否则需要送修; 6、电池筒绝缘测试完成后,应该继续进行电池筒的导通测试。 2.2.3 电池筒导通测试 1、把 BJ 系列部件检测器连接在电池筒的两端,开关都置在“断开”位置上; 2、将万用表置于响铃欧姆档上,测量“下 1”和“上 1”插座之间的电阻,读 值应小于 1 欧姆,并且能听见蜂鸣声; 3、测量“上 2”和“下 2” ,然后“上 3”和“下 3” 、 “上 4”和“下 4” 、 “上 5” 和“下 5” 、 “上 6”和“下 6” 、 “上 7”和“下 7” 、 “上 8”和“下 8”之间 的电阻,都应小于 1 欧姆,为导通状态; 4、注意:不能测量 1 和 2 之间的电阻(它们之间有电池电压) ,否则有潜在的
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危险! 5、以上所有测值都小于 1 欧姆,并伴有蜂鸣声时,该电池筒可以使用,否则 需要重测或送修。 2.3

定向探管测试
定向探管的测试是必要的,测试的目的主要是检测探管的功能以及精度是否

满足要求。要注意的是,要想准确的获得探管的精度,必须在满足测试条件的环 境中进行。测试主要分为两个方面的测试:采样测试和脉冲测试,测试是按图 5 连接好计算机、专用数据处理仪和探管。

On
1

CLWT-200专用数据处理仪 CLWT-200 Power Supply Box

缓冲区 Buffer

采样 Sampling

0

电源 Power

Off

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探管 Directional Probe

计算机 Computer

远程数据处理器 Remote Data Processor

图 5 探管测试连线图 2.3.1 定向探管采样测试 定向探管采样测试时,可以实时地显示所有的测量数据,在这种状态下可以 比较方便地检测定向探管的测试功能是否正常。 1、把探管放在两个无磁支架上,要求周围至少 2 米内无铁磁物、7 米内无较大 的铁磁物体。操作者身上不能带有任何导磁物,如手表、钥匙、带铁钉的 鞋子等; 2、在断电状态下,用探管测试线连接探管和数据处理仪,用通讯线连接数据 处理仪和计算机; 3、接通数据处理仪电源; 4、运行计算机上的 HLMWD 软件; 5、进入相应菜单,运行“探管采样测试”命令,在主界面上将显示探管的实 时数据,转动探管,数据应随探管位置的不同而显示相应的数据。 2.3.2 定向探管脉冲测试
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定向探管的脉冲测试是通过直接测量探管的脉冲输出,以达到检测探管实际 工作时发送脉冲情况的目的,测试步骤如下: 步骤 1~4 同“探管采样测试” ; 5、进入相应菜单,运行“工作模式”命令,按照需求进行组态设置并进行一 致化; 6、进入相应菜单,运行“探管脉冲测试”项,应有脉冲波形显示,并进行数 据解算,注意观察数据,所发送的数据顺序及精度应符合“工作模式”中 的设置。 2.4

伽马探管测试
为了确保自然伽马测量结果的准确可靠,在使用现场需对伽马探管进行测前

验证和测后验证试验。按图 5 将伽马探管与专用处理仪和计算机连接好。 1、接通电源,运行 HLMWD 软件,按需要设置好仪器参数; 2、仪器正常运行5分钟后进行本底测试, 进行本底测试时应将刻度器远离测 量仪器探头2米以上且记录不少于10组测试数据; 3、将刻度器置于伽马探管的测点位置,同样记录不少于10组测试数据; 4、分别求出本底和刻度器测试数据的平均值, 其二者之差值与刻度器的标称 值相差应在±15%范围内,否则应查找原因(可能的原因有:仪器刻度系 数不准确、仪器现场温度太低、仪器故障等原因) ,确认无误后方可下井 测试。 2.5

脉冲发生器测试
1、用测试线连接脉冲发生器与 XF-2 信号发生器,并将脉冲发生器上的筛屏 取下; 2、接通 XF-2 信号发生器的电源; 3、将“脉冲选择”开关置于“释放”位置,此时“脉冲指示”灯灭,伺服阀 阀头应释放; 4、将“脉冲选择”开关置于“1.0 秒”位置。此时“脉冲指示”灯的亮灭时 间各 1 秒,并且如此交替地进行下去。伺服阀阀头应与“脉冲指示”灯同 步动作,灯亮时吸合,灯灭时释放; 5、再将“脉冲选择”开关分别置于“1.5 秒” 、 “2.0 秒” 、 “4.0 秒”位置, “脉
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冲指示” 灯和伺服阀阀头应按着对应的时间,出现和步骤 4 所述的类似现 象; 6、将“脉冲选择”开关置于“吸合”位置。此时“脉冲指示”灯常亮,伺服 阀阀头始终处于吸合状态。注意:这种状态不能持续太长时间,否则容易 烧毁内部线圈; 7、如果上述测试中的某项不符合要求,应重新测试以查明原因或更换送修。 2.6

远程数据处理器测试
远程数据处理器测试与专用数据处理仪测试同时进行。

2.7

专用数据处理仪测试
为保证仪器工作正常,在使用仪器前需对远程数据处理器和专用数据处理仪

进行必要地测试。 1、按图 6 连接计算机、远程数据处理器、专用数据处理仪以及 XF-2 信号发 生器;

On
1

CLWT-200专用数据处理仪 CLWT-200 Power Supply Box

缓冲区 Buffer

采样 Sampling

0

电源 Power

Off

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探管 Directional Probe

计算机 Computer

远程数据处理器 Remote Data Processor

XF-2信号发生器 XF-2 Signal Simulator
1.5s 1s 2s 4s Data Hold L M On 电源 Power Off 脉冲选择 Pulse 幅度选择 Amplitude H

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图 6 数据处理仪及远程数据处理器测试连线图 2、接通专用数据处理仪的电源; 3、运行 HLMWD 软件,将“工作模式”中模式 1 中“性能”设为“节电” , “脉宽”设为“1.5 秒” ; 4、将 XF-2 信号发生器的“脉冲选择”开关置于“1.5 秒”位置, “幅度选择” 置于“高” ,接通电源。此时信号发生器将发出 1.5 秒的连续方波, “脉冲
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指示”灯的亮灭时间各 1.5 秒,并且如此交替地进行下去; 5、进入软件相应菜单, 运行 “采样” 命令, 可以采集信号发生器发出的脉冲, 并且在远程数据处理器和软件界面上同步看到脉冲信号。 注意软件中“脉 冲范围” 和 “脉冲门限” 的选择, 否则看不到正常的脉冲波形和数据。 “脉 冲门限”和“脉冲范围”都是有物理量的值,单位是 KPa,在信号发生器 “信号幅度”为“高”时,脉冲范围一般设为 40000,当为“中”时,一 般设为 15000,当为“低”时,一般设为 100,选用根据范围自动设置门 限。在实际工作时,要根据泥浆脉冲的情况进行调整; 6、再将“脉冲选择”开关置于“模拟数据”位置,可以在远程数据处理器和 计算机上看到对应的脉冲, 并可以解算出相应数据,信号发生器发出的模 拟信号为 1.2 度井斜、162 度方位、262 度磁性工具面;45 度井斜、280 度方位和 90 度重力工具面,注意观察在远程数据处理器和计算机上是否 解算出这样的数据; 7、将“幅度选择”置于“中”和“低”的状态,重复 6 的操作,注意调整软 件中“脉冲范围”和“脉冲门限”的值,观察是否能解算出正确的数据; 8、如果上述测试中的某项不符合要求,应重新测试以查明原因或更换送修。 在这种连接的情况下还能同时进行脉冲发生器的测试,参见“2.4 脉冲发 生器测试项” 。 2.8

流量开关测试
YST-48R 仪器中有比较完善的流量开关支持,通过集成在定向探管中的的流

量开关,仪器可以正确的判断开关泵的状况。通过开关泵传递的信息,井下仪器 可以完成预先设置好的功能。在实际工作中当启用流量开关时可以选择三种不同 的用法: 1、仅发停泵序列:只在停泵转为开泵时发停泵序列,发完即止; 2、循环发送各序列: 由停泵转为开泵时发停泵序列,之后循环发送开泵序列 A 和开泵序列 B,关泵即止(除停泵序列,该序列必须发完才会停止) ; 3、停泵照发: 由停泵转为开泵时打断正在发送的开泵序列(若此时仍在发送 停泵序列,则不会被打断) ,转为发送停泵序列,之后循环发送开泵序列 A 和开泵序列 B,即使关泵也不停止(依然循环 A/B 序列,这样即使流量 开关失效,也可以至少传送A/B序列数据) 。
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当禁用流量开关时,定向探管不受流量开关控制,一直循环开泵序列A/B 序列;当启用流量开关的功能时,在使用过程中需注意的是: 1、要保证流量开关做出正确开关泵的判断, 需要保持一定的开关泵的稳定时 间,所以要根据井上的的情况设置合适的开关泵等待时间; 2、要注意流量开关的误动作:在没有开关泵的操作下,如果仪器发送出停泵 序列,则属于流量开关误动作,此序列的数据不可信; 3、当关泵后, 仪器离开原来位置, 再开泵时发送的停泵序列数据是不可信的, 例如做浅层实验时, 以及仪器到底后开泵发出来的停泵序列。因为这两种 状况,仪器都在关泵的情况下移动了位置。 如果启用流量开关,需要对流量开关进行测试,以确保下井后能可靠的工作, 对流量开关的测试分以下几个步骤: 1、按图 7 连接好 BJ 系列部件检测器、 定向探管、 专用数据处理仪和计算机;
On
1

CLWT-200专用数据处理仪 CLWT-200 Power Supply Box

缓冲区 Buffer

采样 Sampling

0

电源 Power

Off

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探管 Directional Probe

计算机 Computer

远程数据处理器 Remote Data Processor

Up

1

2

3

4

5
On

6

7

8

9

10

Off

1

2

3

4

5

6

7

8
1#

9

10
2#

Down

BJ-2 Test Unit
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Battery Pack

图 7 流量开关测试连线图 2、将 BJ 系列部件检测器的 7 号开关置于断开的位置,其它开关置于接通 的位置; 3、接通专用数据处理仪的电源; 4、将万用表至于直流电压 20 伏档, 黑表笔放在 “下 1” 中, 红表笔放在 “下 7” 中,应有大于 3V 小于 6V 电压; 5、轻轻晃动定向探管,电压值应随着敲击变化; 6、运行 HLMWD 软件,将探管模式组态中流量开关项设置为“仅发停泵序 列” , 将开关泵等待时间都设为 10 秒,将设置参数保存到计算机并进行一 致化后进行“探管脉冲测试” ;
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7、此时应无脉冲输出,轻轻晃动定向探管,10 秒后探管应能输出预先设置 好的停泵序列。停止晃动 10 秒后,探管应不再输出脉冲,可再晃动探管 进行重复测试; 8、以上测试可重复进行多次, 如果符合要求则说明流量开关工作正常,可以 下井工作; 9、在此种连接状态下,也可以通过运行 HLMWD 软件“测试与标定”菜单 下“流量开关测试”项进行检测,通过晃动定向探管,可以在“流量开关 测试”窗口下观察到流量开关的开/关状态,并可以通过该窗口下的时钟 准确知道状态切换所用的时间, 可以进一步判断是否和预设的开关泵等待 时间相符。注意在此种状态下,软件将不能运行“探管采样测试”和“探 管脉冲测试” 。

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第三章 地面设备的连接与操作
3.1

地面设备的连接

地面设备接线图见图 8 所示。

On
1

CLWT-200专用数据处理仪 CLWT-200 Power Supply Box

缓冲区 Buffer

采样 Sampling

0

电源 Power

Off

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探管 Directional Probe

计算机 Computer

远程数据处理器 Remote Data Processor

图 8 地面设备连线图 3.1.1 室内设备的组成与连接 1、室内设备的组成及用途: (1)、数据处理仪:数据采集,通信接口,安全供电。 (2)、探管测试线:定向探管和伽马探管测试时,与数据处理仪间的通 讯连线。 (3)、远程数据处理仪——远程数据处理器连接线:给远程数据处理器 供电,向室内设备传输测量数据。 (4)、数据处理仪——远程数据处理器数据连接短线:用于测试远程数 据处理器;连接数据处理仪和电缆盘。 (5)、数据处理仪——PC 机通讯线:用于连接数据处理仪和 PC 机。 2、室内设备的连接 (1)、检查电源,电压应满足 220V±20%,否则需通过稳压电源使其达 到 220V±10%,稳压电源的输出功率应大于等于 100W。 (2)、正确连接远程数据处理器的电源线, “将数据处理仪——数据处
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理器数据连接短线”的一端与“远程数据处理仪——数据处理器连接 线”上的插座相连,另一端与数据处理仪上“司显”插座相连, “远程 数据处理仪——数据处理器连接线”的插头一端插在远程数据处理器 相应插座上。 (3)、数据处理仪的 “探管”插座用于定向探管和伽马探管的测试。 (4)、将数据处理仪的电源插头接到符合要求的电源上。 3.1.2 室外设备的组成与连接 1、室外设备的组成 (1)、远程数据处理器:检测、处理来自立管上压力传感器的泥浆脉冲, 显示脉冲波形及井下参数并向数据处理仪传送泥浆脉冲波形。 (2)、压力传感器:感受立管的泥浆压力变化,向远程数据处理器输送 原始数据信号。 (3)、压力传感器——远程数据处理器信号线:压力传感器与远程数据 处理器间的通讯线。 2、室外设备的连接 (1)、将远程数据处理器装入安全防护箱内,固定在司钻员易观察到的 地方。 (2)、将“远程数据处理器——数据处理仪连接线”安全高架,将带七 芯插头的一端插到远程数据处理器相应的插座上,另一端通过连接短 线与数据处理仪相连。 (3)、打开回水阀,放掉立管内的泥浆,将压力传感器接到立管上的接 头上。注意告诉司钻不能开泵,要有专人监护。 (4)、把“压力传感器——远程数据处理器信号线”的带五芯插头的一 端插到远程数据处理器相应的插座上。 3.2

远程数据处理器操作
远程数据处理器(司显)具有显示随钻测量数据、脉冲波形、简短文字消息

和为立管压力传感器提供电气接口的功能。通过该设备,操作者可以将立管压力 信号传送到井台下的专用数据处理仪,并实时获取地面解码数据。对于屏幕上显 示的内容,用户既可以通过键盘在井台上调整,也可以通过通信联系在计算机软 件上做远程调整。
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为了方便用户在井台上直接操作,远程数据处理器上提供了 640x480 显示屏 和 4x4 键盘作为人机交互接口。键盘上使用了“1,2,3,↑,↓”共五个键,各 键定义如下: 【1】 【2】 【3】 切换度盘和消息显示; 刷新屏幕; 设置自动/手动消息显示;

【↑,↓】 在显示度盘时改变度盘指针指示的数据内容;在显示消息时,翻 阅上一条和下一条消息。 屏幕显示内容分为四个区域,如图 9 所示。

图 9 远程数据处理器屏幕示意图 1、度盘/消息区 该区域用于显示定向度盘或来自于计算机的短消息(用 1 键切换) 。作为度盘 显示时,用户可以指定其显示的内容(即从井斜、方位、工具面中选择一个作为 度盘指针所指示的数据) 。度盘上显示的指针共有五段,从内圈到外圈依次代表从 最新到最旧五个不同时间的解码数据;每一段的指针是等腰三角形(空心三角形 指针代表重力工具面,否则为磁性工具面) ,其顶角所指即是其代表的角度。作为 短消息显示时, 该区域的左上方显示消息的序号 (最多 16 条, 用↑, ↓键可翻阅) , 其余部分显示消息内容;若文字较长,会自动折行显示;若在新消息到来之前已
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经设置了自动显示消息(用 3 键切换) ,则新消息在收到后会自动出现在屏幕上, 否则需要用户手动显示消息(即通过切换度盘/消息或前后翻阅来显示新收到的消 息) 。 2、数据区 该区域位于屏幕的右上方,主要用于显示各种数据的数值。在该区域最上方 显示当前工作状况:工作/空闲(当远程数据处理仪连接到系统中,并且计算机一 侧正在处于解码工作状态时,显示为工作,否则为空闲) ,以及当前的日期/时间 (该时间在计算机与远程数据处理仪建立通信联系时自动校准,也可由用户在计 算机软件中的“司显设置”窗口中校准,校准用的时间基准取自计算机时钟) 。接 下来的部分用较大字体显示主要的测量数据(井斜、方位、工具面、立管压力等) , 用较小的字体显示相对次要的测量数据(定向传感器采样值、电压、温度等) 。数 据显示格式为数据名称+数据值。数据值均来自于计算机的解码输出,并且与计算 机同时更新。在井斜、方位、工具面三个数据前,由一个“1”状的标志来指出 当前度盘指针所指示的数据内容(即度盘指示的是井斜、方位,还是工具面) ;在 度盘显示方式下,通过“↑,↓”键可以移动该标志的位置,从而选择度盘显示 内容。最新解码的数据其数据名称会高亮(即反白)显示;磁性工具面的数据值 会高亮(即反白)显示。 3、波形区 波形区位于屏幕的下方,用于描绘当前立管压力的波形。波形显示的横坐标 轴为时间,纵坐标轴为压力(以千帕为单位) ,随计算机一侧同步调节。 4、状态区 该区域位于屏幕的最下方,用于显示一些提示信息。是否自动显示消息的状 态即显示在该区域的最右侧,反复按 3 键,即可看到该状态显示在变化。

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3.3

专用数据处理仪操作
专用数据处理仪的使用比较简单,其面板结构如图 10 示:
4 5 6 7

On
1

CLWT-200专用数据处理仪 CLWT-200 Power Supply Box

缓冲区 Buffer

采样 Sampling

0

电源 Power

Off

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探管 Directional Probe

计算机 Computer

远程数据处理器 Remote Data Processor

1

2

3

~220V

1A

图 10 专用数据处理仪面板示意图
8 9 10

1、探管接口:连接探管和数据处理仪,对探管进行设置、标定等操作; 2、计算机接口:连接数据处理仪和计算机的通讯接口; 3、远程数据处理器接口:连接远程数据处理器; 4、缓冲区指示灯:灯亮时表示数据处理仪工作不正常; 5、采样指示灯: 软件运行 “采样” 命令时, 该灯亮表示数据处理仪正常工作; 6、电源开关; 7、电源指示灯; 8、电源插座:接 50Hz,220VAC; 9、保险:使用 1A 保险管; 10、 接地线。

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在实际使用中需注意以下几点: 1、确保连线正确,不能插错插口,以免损坏设备; 2、该设备为室内设备,不能在室外使用,保证室内环境温度为+10~45℃; 3、所有接插件不能带电插拔; 4、接地线要可靠接地。

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第四章 井下仪器总成的组装与操作
4.1 井下仪器总成的组装

4.1.1 井下仪器设备的组成 1、循环短节:内部安装循环套总成的专用短节。 2、循环套总成:包括循环套本体、限流环和键等,用于仪器座键及产生泥 浆压力脉冲,有三种尺寸供不同井眼情况选择。 3、脉冲发生器:驱动器按照定向探管输出脉冲指令控制伺服阀阀头运动, 从而利用泥浆的作用控制主阀阀头运动,以产生脉冲信号。 4、电池筒:内含高温锂电池组,提供井下仪器总成的所需的电能。 5、定向探管:测量、处理原始数据,控制传输井斜、方位、工具面、井下 温度等参数。 6、伽马探管:测量、存储井下伽马数据。 7、扶正器:连接脉冲发生器、电池筒、探管、打捞头,起扶正和减振作用, 并提供必要的柔性弯曲。 8、打捞头:下放和打捞时的固定部分,内部有电源开关,接上后整套仪器 供电。 4.1.2 井下仪器设备的组装与操作 1、井下仪器组装前的准备 (1)、循环套的选择 循环套的规格分为三种:95mm、79mm 和 60mm。可根据井眼尺寸来选择 循环套的种类。 (2)、限流环/主阀阀芯的选择 限流环的内径可分为 30.5mm、32.5mm、34.3mm、35.56mm、38.1mm 五种 规格。 主阀阀芯的外径可分为 26.4mm、27.6mm、28.5mm 三种规格。操作者可根 据现场的泥浆排量及井深情况选择限流环与主阀阀芯的组合,具体选择时可参 见附 1。注意图中没有给出内径为 30.5mm 限流环与主阀阀芯的配合关系,这是 因为此种限流环只和 60mm 的循环套配合使用,适用于小井眼的情况,使用时 可参照 32.5mm 的情况选配合适的主阀阀芯。将主阀阀芯安装在脉冲发生器上
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时,要注意将连接螺纹处清洗干净,涂抹适量 242 螺纹胶后拧紧。 (3)、O 形圈的更换 井下仪器组装前,必须检查每个 O 形圈是否需要更换。一般建议每下一次 井都要更换新的 O 形圈。 2、井下仪器的组装方法 整套仪器中,脉冲发生器位于最下方,打捞头位于最上方,定向探管、伽 马探管和电池筒的位置可以互换,最常用的连接方式如图 11 示。 安装顺序没有固定的要求,可根据实际情况进行安装。从省电及安全角度 考虑,在下井前最后安装打捞头。 安装时,把待装部件放在支架上,转动扶正器,使两个半环咬合,用钩扳 手转动丝扣环将丝扣打紧,注意在螺纹处涂抹适量的硅脂,以利于密封和润滑。 注意:扶正器上下不能装反,在安装时要注意检查扶正器的插头是否和待连接 的设备的插头匹配,否则能够造成仪器的损坏! 仪器连接完毕后,检查各个连接扣是否上紧,最后用磨擦管钳打紧。 3、仪器总成高边差值(IMO)的设置 (1)、 将仪器总成的打捞头模块卸下,用探管测试线连接井下仪器部分 与数据处理仪,注意此时各个连接扣应该已经打紧; (2)、 在脉冲发生器的引鞋上安装水平仪,调节引鞋键口朝上,并使水 平仪中的气泡保持居中; (3)、 运行 HLMWD 软件中 “探管采样测试”命令项,读取数据处理仪 显示的高边值; (4)、 运行 HLMWD 软件中 “系统设置”命令项,将读取的高边值设置 进“系统误差(IMO) ”中; (5)、 将“显示时补偿工具面系统误差”项选中,确定后显示的高边值 应在 0 度左右。 4、循环套的安装 (1)、 把选用的限流环装入循环套内,并上好卡环; (2)、 用棉纱把循环短节的内壁擦干净,并再其中涂适量的润滑油(如 机油等) ; (3)、 把循环短节上的顶丝卸下来,并插入一把改锥或金属细棒; (4)、 在循环套外壁的四个 O 形圈上抹上硅脂或黄油,再用循环套安装
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工具将已装上键的循环套缓慢压入循环短节内; (5)、 当循环套下端接触到改锥时,将改锥抽出,并拧上平头螺丝,以 防止 O 形圈被切断。再将循环套压到承座上; (6)、 用循环套安装工具转动循环套,使循环套上的键与平头螺丝位于 在同一条直线上; (7)、 把平头螺丝卸下,拧上顶丝,将循环套固定。 5、传感器测点的计算 见图 11 所示,常用连接方式下定向探管和伽马探管的传感器测点已标明在 图中。当不使用常用连接方式时,通过简单的计算也可以得到相应的测点位置。

4.2

井下仪器总成的地面模拟测试
1、组装井下仪器(电池筒及打捞头模块不连接) ,用探管测试线连接探管、 数据处理仪及计算机; 2、把脉冲发生器上的筛屏卸下并露出伺服阀阀头; 3、其它步骤同探管脉冲测试,注意观察伺服阀阀头的动作是否与探管的脉 冲保持一致; 4、连上余下的扶正器、电池筒,最后连上打捞头。注意观察伺服阀阀头动 作情况。当启用流量开关时,需注意是否需要通过敲击定向探管检查伺 服阀阀头动作情况。

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循环短节 扶正器 伽马探管 定向探管 扶正器 扶正器

脉冲发生器

电池筒

扶正器

打捞头

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图 11 井下设备连接及测点示意图

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扶正器 电池筒 扶正器 定向探管 扶正器

循环短节

脉冲发生器

打捞头

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第五章

软件操作

YST-48R 泥浆脉冲随钻测斜仪的计算机软件内容较多,在此不再赘述,请参见 《YST-48R 泥浆脉冲随钻测斜仪软件说明书》 。

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第六章
6.1

井场操作

仪器准备
1、 循环短节的准备:

(1)、 了解井队无磁钻铤的尺寸和扣型,准备相应尺寸的循环短节和转 换接头; (2)、 准备好合适的回压阀; (3)、 用钢丝刷仔细清理螺纹; (4)、 .在以上工作做完后安装循环套,根据井场实际情况选定所用限流 环及主阀芯的配合,将选定的限流环装入循环套,再将循环套装入循环 短节,注意在安装的过程中一定要将要求的“O”形圈上齐; 2、 仪器的准备:将配套的地面设备和井下设备准备好,按照本手册第二章 “仪器测试”的要求,对所有要求进行测试的设备进行测试,确保把合 格的设备带到井场; 3、 仪器工具的准备:将与仪器配套的工装、工具带到井场。 6.2

施工准备
1、 在到达井场后,将数据处理仪及计算机放进仪器房,确认仪器房与井台 的距离,远程数据处理器与数据处理仪的连线为 90 米,距离太远不能进 行安装; 2、 安装压力传感器:要求井队将泥浆泵关掉,并将泥浆管线的放空阀打开, 将立管中的泥浆放空,请井队人员将压力传感器的焊接螺套焊在立管上, 要求该位置应既可以方便布线,又不会在井队作业时被碰到。在焊接作 业时应注意以下几点: (1)、 在焊焊接螺套时,应将焊接螺套与焊接堵塞连在一起,以防焊接 完后,在热胀冷缩下焊接螺套变形,造成压力传感器安装不上; (2)、 焊接螺套一定要确保焊接牢固; (3)、 在进行该项操作时,一定要有专人与井队的人监控,防止危险的 发生; (4)、 将压力传感器连接在焊接螺套上并拧紧,注意在压力传感器上一 定要加密封圈。将压力传感器的连线引到远程数据处理器的位置,在布 线时要注意防碰、防损。
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3、 安装远程数据处理器:将远程数据处理器装入安全防护箱内,固定在司 钻易观察到的地方; 4、 布线:将“远程数据处理器——数据处理仪连接线”安全高架,注意防 碰、防损,连接线不允许打直角弯,以防折断。 6.3

仪器连接及设置
1、 仪器连接:对准备下井的仪器进行必要的测试及检查并连接好,注意在 接头处涂抹硅脂,并将接口处用摩擦管钳打紧。量好各测点到仪器底部 的距离。 2、 工作模式设置:根据施工井的实际情况,设置开泵序列和停泵序列的内 容,以及各序列的循环次数;设置脉冲的宽度及发送方式;设置开泵等 待和关泵等待时间,当启用流量开关时,这两项设置起作用。 3、 工具面阀值设置:根据施工井情况和施工经验设置重力高边和磁性高边 的切换角度。 4、 流量开关设置:按照施工要求,确定是否使用流量开关及使用流量开关 时使用哪种工作状态。 5、 系统设置:设置仪器的内部误差(IMO)和钻具的安装误差(DAO) ,这 两个误差也可以合在一起设在一处;设置开关泵的判断门限和稳定时间, 注意只有实际开关泵的时间满足所设定的稳定时间后,仪器才能做出开 关泵的判断;设置井场电源情况以及磁偏角的数值。 6、 脉冲门限设置:仪器正常工作后,要根据脉冲的情况,调整脉冲的检测 范围和脉冲门限,否则地面设备不能正确的解算出数据。 7、 压力传感器标定值设置:若想在施工中获得比较准确的立管压力数值, 必须在每次压力传感器安装后进行标定,若不需要特别准确的值,则只 需根据压力传感器的量程选择一个近似的标定值。 8、 伽马探管设置:作好伽马探管的刻度;根据需要设置好井下记录数据的 间隔时间。 9、 主阀阀芯和限流环的选择:根据泥浆和井深的情况,结合附 1“限流环/ 主阀阀芯配合关系参考图” ,选择合适的主阀阀芯和限流环。将主阀阀芯 安装在脉冲发生器上时,要注意将连接螺纹处清洗干净,涂抹适量 242 螺纹胶后拧紧。
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6.4

仪器座键
1、 井下仪器连接完成后,将循环短节与无磁钻铤连接后并打上安全卡瓦座 在井口; 2、 将引鞋护帽戴在引鞋上,并把打捞矛接在打捞头上。然后,把井下仪器 抬到钻台坡道前; 3、 把打捞矛的绳套挂在气动绞车的吊钩上,将仪器缓慢吊起;注意:操作 人员必须站在仪器杆的一侧,双手扶住引鞋上部,不能让引鞋在地面上 滑行,以免损坏; 4、 仪器放入无磁钻铤前,先把引鞋护帽摘下,再将仪器缓慢放入无磁钻铤 内。如果使用橡胶式扶正器,下放过程中,要在扶正翼的端面抹上铅油; 5、 当打捞头的扶正器即将入井时,停止下放,把井口座板插在打捞头的卡 槽上,下放仪器使之座在无磁钻铤上; 6、 把打捞矛取下,用气动绞车吊起带有加长杆的释放矛,并接在打捞头上; 7、 将井口座板取下,下放仪器到底; 8、 用力下压释放矛,确认仪器已座键,并使释放矛从打捞头上脱开,然后 将释放矛吊出。

6.5

浅层测试
仪器装入套管后,即可开泵进行浅层测试。观察脉冲信号的波形,并可继续

测出一组数据,以判断仪器是否工作正常。若出现异常需要取出仪器进行检查、 采取相应措施,必要时也可以更换有关部件。 6.6

打捞井下仪器
当井下仪器出现故障的时候,井队可不必进行起钻作业,仪器操作人员可以

用打捞矛将井下仪器打捞出井。 在井下发生卡钻、落鱼等故障时,可以及时地打捞出井下仪器,避免仪器由 于填井而被埋入井下,使损失减小到最低限度。 打捞井下仪器时,必须配有缆绳绞车,在钻台上需要安装天地滑轮。打捞矛 上连接两根加重杆,以确保井下仪器的打捞顺利。 6.7

井队需注意的问题
无线随钻对现场条件和操作的要求比较高,在仪器的使用过程中,操作人员
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应注意和井队的人员进行沟通,提醒他们注意以下一些问题: 1、 压力传感器时应焊接牢固,保证其安全可靠; 2、 要求钻工在钻台上施工时注意对远程数据处理器、压力传感器、电缆的 防碰和保洁,以防泥浆的腐蚀; 3、 起钻前,应将井底和泥浆罐内的固化颗粒物循环干净; 4、 仪器下井后,要求下钻速度平稳,不得时快时慢; 5、 仪器应放在无磁钻铤内; 6、 使用该仪器应在定向接头下装回压阀,并每 20 柱左右灌泥浆一次,每次 起钻前必须检查回压阀的弹簧和循环短节内的循环套是否工作正常; 7、 仪器下井后应在 200 米左右处做浅层实验,800 米左右时做中层实验; 8、 在钻进过程中,泥浆滤子应放在方钻杆下的钻杆中,接单杆时取出泥浆 滤子,将滤子内杂物清洗后,将泥浆滤子放在新接单根内,再接方钻杆; 9、 定向时,钻进速度要均匀平稳,复合钻进时,转盘不能挂高速档,以免 损坏仪器; 10、 11、 测斜时,转盘应静止,不得活动钻具,不能停泥浆泵; 使用该仪器,泥浆泵应工作平稳,泵压 8~18MPa,每个泥浆泵的三个 回压阀应正常工作,泥浆应符合使用要求; 12、 钻具到井底前留一柱开始循环泥浆,接单根开泵循环到井底。

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第七章
7.1

维护与保养

扶正器

0209133 0301008 0301010 0301030

压簧 O 形圈φ22.4×2.65 O 形圈φ23.6×2.65 O 形圈φ35.5×3.55

4806003 4806006 4806101 4806108

扶正器套筒 扶正器基体总成 半圆挡环 扶正器上端头

4806109 4806113

弹簧垫 扶正器下端头

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7.1.1 维护及保养重点
1、 所有零部件的拆卸清洗及密封圈的保养; 2、 基体两端十芯插头处污物的清理及检查。

7.1.2 操作步骤
1、先将基体两端的四个 O 型圈取下,然后将扶正器置于扶正器拆卸工装上,用拆卸工装压缩压簧取下一端的挡环; 2、从工装上取下扶正器,拆下另一端的挡环,将端头、弹簧垫、压簧、套筒以及另外两个 O 型圈依次取下; 3、将取下的各零部件清洗干净,仔细检查各零部件,有损伤的需更换; 4、在基体内侧的两个 O 型圈槽内涂密封硅脂,装上 O 型圈并在外部涂密封硅脂,将上端头套上基体六针四孔端并将挡环装上; 5、将套筒、压簧、弹簧垫和下端头依次从基体另一端装入,用工装压缩压簧,将另一个挡环装入; 6、在基体两端的四个 O 型圈槽内涂密封硅脂,将四个 O 型圈装上并在外部涂密封硅脂; 7、将基体两端十芯插头处的污物用干净的棉纱擦净,仔细检查两端十芯插头,确认无损伤后涂适量干净的密封硅脂; 8、将两端护套拧上。

7.1. 3 注意事项
1、仪器从井下起出后必须及时冲洗干净,并将扶正器单独拆下,不得将扶正器与其它各段长时间相连; 2、操作过程中一定要注意保护基体两端的十芯插头,避免损伤插针; 3、上下两个端头的厚度不一样,安装时要注意区别; 4、密封圈不得用汽油、酒精、丙酮等有机溶剂清洗。

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7.2

定向探管

0301001 0301020 0301021 0301030 0301033 0802008

O 形圈φ15×1.8 O 形圈φ31.5×2.65 O 形圈φ31.5×3.55 O 形圈φ35.5×3.55 O 形圈φ36.5×2.65 螺钉 M4×10

0809002 0809007 4802001 4802103 4802104 4803129

螺钉 M3×12 螺钉 M4×10 测斜短节 抗压筒 十芯座套 1 半套

4803133 4803151 4803158 4803173 4804007

过渡接头 过渡外筒 上堵头 十芯座套 轴向缓冲器

定向探管为仪器的核心部件,大部分精密的传感器及处理电路都集中于此,所以应注意: 1、仪器装连、吊装、储运等环节中应避免使探管遭受剧烈冲击; 2、仪器从井下起出后必须及时冲洗干净,并将探管单独拆下,装好两端的防护堵塞,不要与两端的扶正器长时间相连; 3、定向探管在使用过程中如果出现故障,应及时发回我公司维修,不要自行去掉抗压筒,以免造成关键器件的损坏而无法修复。

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7.3

伽马探管

4803151

4803173 0301020 0301001 4803129 0809007

4803158

0301030

4906101

4906002

5010002

4803133

0809001

0301021

0301033

4802104

0301001 0301020 0301021 0301030 0301033 0809001

O 型圈 15X1.8 O 型圈 31.5X2.65 O 型圈 31.5X3.55 O 型圈 35.5X3.55 O 型圈 36.5X2.65 螺钉 M3X10

0809007 4802104 4803129 4803133 4803151 4803158

螺钉 M4X10 十芯座套Ⅰ 半套 过渡接头 过渡外筒 上堵头

4803173 4906002 4906101 5010002

十芯座套 伽马探头组件 伽马抗压筒 轴向减振器

伽马探管内部的传感器抗振性较差,虽然在设计中采用了各种减振措施,但为了保证仪器的寿命,应注意: 1、仪器装连、吊装、储运等环节中应避免使探管遭受剧烈冲击; 2、仪器从井下起出后必须及时冲洗干净,并将探管单独拆下,装好两端的防护堵塞,不要与两端的扶正器长时间相连; 3、伽马探管在使用过程中如果出现故障,应及时发回我公司维修,不要自行去掉抗压筒,以免造成关键器件的损坏而无法修复。

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7.4

脉冲发生器

0209028 0301006 0301015 0301020 0301021 0301037 0302022 0302023 0302027 0302030 0809002 0809007

主弹簧 O 形圈φ21.2×1.8 O 形圈φ3.15×1.8 O 形圈φ31.5×2.65 O 形圈φ31.5×3.55 O 形圈φ9.5×1.8 O 形圈φ33.5×2.65 O 形圈φ34.5×2.65 O 形圈φ35.5×3.55 O 形圈φ36.5×2.65 螺钉 M3×12 螺钉 M4×10

0810004 0810011 4803007 4803008 4803009 4803010 4803011 4803103 4803115 4803116 4803117 4803118

螺钉 M4×6 螺钉 M3×10 主阀芯(26.4mm) 主阀芯(27.6mm) 主阀芯(28.5mm) 主阀芯(30.6mm 选配) 阀芯组件 补偿膜 引鞋 耐磨套 阀套Ⅰ 阀套Ⅱ

4803133 4803143 4803144 4803145 4803146 4803147 4803148 4803149 4803150 4803151 4803152 4803154

过渡接头 波纹管 活塞帽 堵塞 阀筒 筛筒 补偿器套 外筒 电容节外筒 过渡外筒 筛屏 下堵头

4803158 4803159 4803160 4803161 4803165 4803166 4803167 4803173 4804007

上堵头 螺纹套 信号阀杆 耐磨环 Y 形密封圈 调整垫片 螺钉 十芯座套 轴向缓冲器

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7.4.1 维护及保养重点
1、主阀芯组件的安装与保养; 2、密封圈的保养及 Y 型圈的清洗、检查和更换; 3、筛屏、筛屏内腔及筛筒的清洗; 4、充油。

7.4.2 操作步骤
1、将脉冲发生器水平置于等高架上,用摩擦管钳将引鞋与阀筒、阀筒与筛筒间的螺纹打开; 2、将引鞋、主弹簧从阀筒中取出,将 Y 形圈、O 型圈依次取下,将阀筒及筛屏从筛筒上取下,清洗各零部件,特别是零部件的内腔一 定要仔细清理; 3、仔细检查各零部件,特别要注意主弹簧、耐磨套的冲蚀情况及 Y 形圈的磨损程度,有损伤的一定要及时更换; 4、在各密封圈槽内涂密封硅脂,然后将相应规格的 O 形圈分别套入,并在各 O 形圈表面均匀涂密封硅脂; 5、在活塞帽的 Y 形圈槽内涂密封硅脂,将两个 Y 形圈背对背装上,并在 Y 形圈外部均匀地涂密封硅脂; 6、将主弹簧装入阀筒,然后将引鞋拧入;将阀筒拧入筛筒,用摩擦管钳整体打紧; 7、将筛屏装上,注意应在螺纹联结处涂适量 242 螺纹胶。

7.4.3 脉冲发生器充油 7.4.3.1 脉冲发生器充油设备
1、名称: CY-600 充油系统
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2、技术参数 a. b. c. d. e. f. 真空度: 抽气速率: 充油速率: 供电电压: 外形尺寸: 重量: -0.1MPa 2m3/h 30ml/min 220VAC 635mm×360mm×300mm 25Kg
油位指示器 Oil Position Indicator 真空表 Vacuum Gauge
1 0

ON

OFF

放气阀 Vaccum Valve ON OFF

ON OFF

真空泵 Vacuum Pump

回油阀 Oil In Valve

ON
1 0

ON

OFF

OFF 送油阀 Oil Out Valve

电源 Power
FU SE

3、使用范围 a. 此系统只用于 YST-48R 脉冲发生器的充油工作,不能用于其它设备或系统的抽气 或充油工作; b. 此系统的使用温度范围为-5℃~40℃; c. 脉冲器所用油为专用硅油。 4、性能特点 a. b. c. d. 体积小,重量轻,搬运方便; 系统密封性好,真空度较高; 循环泵提供动力,对脉冲发生器充油充分; 结构紧凑,操作便捷。

3A
1 0

ON OFF 送油嘴 Oil Out Connector

回油嘴 Oil In Connector

循环泵 Circular Pump

CY-600充油系统 CY-600 Oil Fill System

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7.4.3.2 脉冲发生器充油步骤
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1、检查所有阀门旋钮与开关,保证其均置于关断状态; 2、连接电源线; 3、将两个充油接头分别与回油嘴、送油嘴相接,并将螺母旋紧; 4、闭合电源开关,此时面板指示灯与箱体内部的背光灯亮;闭合真空泵开关,对系统进行抽真空,当真空表示数达到≤-0.09MPa 时, 关断真空泵开关; 5、将回油嘴伸入盛油容器,缓缓地旋开回油阀,此时油杯内的油面开始升高,当油面达到 500±50ml 高度时,关闭回油阀;(油位指 示器每一小格为 10ml,每一大格为 50ml) 6、将脉冲发生器平置于充油系统前,取下两个堵塞,将回油接头与送油接头分别拧入两个螺孔,注意应在两个接头端部加 O 形圈,并 涂少许密封硅脂; 7、闭合真空泵开关,旋开回油阀抽真空 20 分钟; 8、关断真空泵与回油阀,闭合循环泵开关,并旋开送油阀及放气阀,2 分钟后旋开回油阀,使油循环 20 分钟; 9、重复步骤 7、8 六~八次,然后关闭回油阀,3~5 分钟后关断循环泵及送油阀; 10、 依次迅速将两个充油接头取下并将堵塞拧入。

7.4.3.3 脉冲发生器充油注意事项
1、工作场所要保持清洁; 2、脉冲器用油为专用硅油; 3、系统工作温度范围为-5℃~40℃; 4、搬运及使用过程中禁止将系统倒置;
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5、本系统使用 220VAC 电压,注意用电安全。

7.4.3.4 CY-600 充油系统的维护
1、系统工作时应保证真空泵油充足,油箱内存油不得低于油标中心; 2、注意观察真空泵油的清洁程度,一般使用 800 小时须换新油; 3、系统累计使用 1500 小时需清洗过滤器。

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7.5

电池

0301001 0301020 0301021 0301030 0301033 0809001

O 形圈φ15×1.8 O 形圈φ31.5×2.65 O 形圈φ31.5×3.55 O 形圈φ35.5×3.55 O 形圈φ36.5×2.65 螺钉 M3×10

0809006 0809007 4802104 4803129 4803151 4803158

螺钉 M3×12 螺钉 M4×10 十芯座套 1 半套 过渡外筒 上堵头

4803173 4804003 4804007 4804101

十芯座套 电池组 轴向缓冲器 电池外筒

7.5.1 锂电池的安装
1、减振组件中的十芯插座与电池组中的十芯插座插好,用螺钉将电池组与减振组件相连,注意应在螺纹表面涂 242 螺纹胶;

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2、将各 O 圈套在十芯座套及上堵头的相应位置,将十芯插座穿过上堵头(注意方向),将减振组件与上堵头用螺钉连接,连好后对螺钉 端头表面进行清洁处理,然后在上面涂 1213 硅酮胶; 3、在上堵头连好一端的螺纹及 O 圈处涂密封硅脂,将装好的部件装入电池外筒,将螺纹拧紧; 4、用半套将十芯插座压入十芯座套,并将十芯座套与上堵头连接,在十芯座套 O 圈处、上堵头 O 圈及螺纹处涂密封硅脂,并将其拧 入过渡外筒,用摩擦管钳拧紧; 5、将电池组另一端的十芯插座穿过上堵头(注意方向),在上堵头的 O 圈及螺纹处涂密封硅脂,并将其拧入电池外筒,拧紧; 6、用半套将十芯插座压入十芯座套,并将十芯座套与上堵头连接,在十芯座套 O 圈处、上堵头 O 圈及螺纹处涂密封硅脂,并将其拧 入过渡外筒,用摩擦管钳拧紧; 7、注意在以上的操作过程中,不可将电池组十芯插头的 1、2 引脚相碰,否则可能引起严重后果。

7.5.2 旧电池筒的拆卸
1、将电池筒水平置于支撑架上,用摩擦管钳将十芯插座六针四孔端的过渡外筒拧下,松开十芯座套上的定位螺钉,将连接十芯座套与 上堵头的螺钉拧下; 2、将半套及十芯插座从十芯座套内取出,用摩擦管钳依次将上堵头及抗压筒拧开取下; 3、将连接转换接头与减振组件的两个螺钉松开,拔开十芯插座,将旧电池组取下。

7.5.3 电池使用安全注意事项
仪器所配置的是北京海蓝公司生产的专用锂电池组。锂电池具有容量大,体积小的特点,使用不当可能会造成严重的损失。对锂 电池组的短路、充电、过放电、挤压变形、强烈冲击、剧烈振动、超过规定温度范围、焚烧、拼装不当、擅自拆解、移作它用等可能

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损坏电池组,甚至引起爆炸等严重后果。在使用中需注意: 1、新、旧锂电池组的包装均应使用锂电池组的专用包装箱,新、旧锂电池组均不得无包装转运,包装箱上的各种标识应完整清晰,锂 电池组的插头须带保护帽; 2、在储运中,不得使电池组受潮、雨淋、受高温、挤压变形、过度冲击、剧烈振动、不得靠近火焰和强腐蚀性气体,不得与其它易燃、 易爆、易腐蚀的物品混合储运。搬运时轻拿轻放; 3、电池组在包装、储运、装卸及搬运过程中出现强烈刺鼻性气味等异常现象时,所有人员应立即撤离到 10 米外的安全位置,并立即 报请专业人员处理; 4、锂电池组应存储在通风干燥的室温环境中; 5、锂电池组的使用应由具有专业技能的人员进行操作,须做到操作准确无误; 6、使用锂电池组前应详细阅读使用说明和警示,严格按规定进行操作,严禁超过额定指标; 7、在仪器组装前,须做电池组外观检查,不得有影响电池组性能的损伤,导线、接插件等不能有锈蚀、污物、破损等可能引发短路或 断路的隐患存在,一经发现应停止使用,并通知专业人员进行处理; 8、插头保护帽应妥善保管,以便暂时不用电池组或旧电池回收储运时使用; 9、锂电池组的使用情况应做好记录,以做为继续使用的依据; 10、 锂电池组的组装中,绝不可使电池组两端短路,电池组的引出线、插头接点短路可导致内部保险丝熔断,若使电池组受到强烈

的冲击、振动、超过规定温度范围使用,可能出现电池内故障,绝不可掉以轻心; 11、 电池组的故障应由专业人员修理,对电池组的修理应执行相应的规范,所用器件必须是相同型号的器件,不得擅自更改、拼装、

拆卸电池组;

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12、 13、

不得对电池组进行充电、短路、反接极性、过放电、焚烧、靠近火焰、擅自拆解或移作它用等不正确操作; 电池组经长期存储后,电池内部会形成结晶,使有载输出端电压降低,故使用前需进行激活操作,使其输出电压达到规定值后

方可使用; 14、 处理废旧电池组应遵守国家和地方环保法规,禁止随意丢弃,处理废旧电池有困难的用户,应将电池组用原包装运回本公司,

由本公司负责处理。

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7.6

压力传感器

焊接螺套 4809104

O形圈φ18×3.55 0301002

电缆保护套 4809106

电缆

螺塞 4809105

7.6.1 维护及保养重点
1、压力传感器内孔泥浆的清理; 2、密封圈的保养与更换。

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7.6.2 压力传感器使用中注意事项
1、压力传感器的安装位置要相对隐蔽,以防磕碰; 2、压力传感器在拧入焊接螺套前一定要检查密封圈,确保其完好无损,并须在密封圈处涂适量密封硅脂; 3、压力传感器在用完后一定要及时将内孔中残留的泥浆清理干净,以防小孔堵塞;清理内孔中的泥浆时最好用水枪冲洗,切勿用锐器 掏捅; 4、压力传感器在用完后一定清洗干净,并将线盘好,及时放回包装箱,以防碰伤螺纹或损伤电缆; 5、压力传感器在安装或拆除过程中,一定要用专用或活口扳手夹持其六角部位,严禁用管钳夹其尾部,否则会造成永久性损坏。

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7.7

打捞头

0302026 0808001 0810026

O 型圈 35.5X2.65 螺钉 M6X10 螺钉 M3X6

0909101 4805103 4805104

打捞头本体 打捞头连接套 连接套

4805105 4805106 4909002

横销 键 十芯座组件

7.7.1 横销的拆卸与装配
横销冲刷严重时,应更换,更换时先将 M6X10 螺钉拆出,用小锤将横销轻轻敲出,然后将新横销敲入销孔内,在 M6X10 螺钉 螺纹处涂 242 螺纹胶,并拧入螺纹孔拧紧。注意:螺钉要顶在横销中部沉孔内。.

7.7.2 维护与保养
1、打捞头在储运过程中应使用包装箱,并严禁受潮及雨淋; 2、下井前检查横销冲刷情况,若冲刷较严重,应更换; 3、仪器使用完后,要及时清理表面泥浆。

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7.8

循环套

7.8.1 φ95 循环套(4812007)

0302033 0302044 4812006 4812104

O 形圈φ50×2.65 O 形圈φ87.5×3.55 φ95 循环套 螺钉

4812107 4812117 4812119 4812120

定向键Ⅱ 螺钉 限流环(φ32.5) 限流环(φ34.3)

4812121 4812122

限流环(φ35.56) 限流环(φ38.1)

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7.8.2 Φ79 循环套(4812008)

0302033 0302042 4812009 4812104

O 形圈φ50×2.65 O 形圈φ73×3.55 φ79.3 循环套Ⅰ 螺钉

4812106 4812119 4812120 4812121

定向键Ⅰ 限流环(φ32.5) 限流环(φ34.3) 限流环(φ35.56)

4812122 4812123

限流环(φ38.1) 螺钉 1

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7.8.3 φ60 循环套(4812003)

0302031 0302036 0810007

O 形圈φ37.5×2.65 O 形圈φ53×3.55 螺钉 M5×6

0818001 4812101 4812108

挡圈 38 φ60 循环套本体 定向键Ⅲ

4812111

小限流环(φ30.5)

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7.8.4 φ95 及φ79 循环套限流环更换操作步骤
a、松开紧定螺钉,将限流环从三翼间取出,并将密封圈一并取出; b、将密封面处的泥浆清理干净,检查密封圈,若有损伤需更换新密封圈并将其装入密封圈槽,涂好密封硅脂; c、将所需尺寸的限流环从三翼间装入循环套;注意:①限流环内孔坡口方向朝循环套斜口一端;②用力不宜太猛,以防损坏密封圈。 d、将紧定螺钉拧入并锁紧; e、将换下的限流环洗净包好,以备下次使用。

7.8.5 φ60 循环套限流环更换操作步骤
a、用涨圈钳将挡圈取下,并依次将限流环及密封圈取出; b、将密封面处的泥浆清理干净,检查密封圈,若有损伤需更换新密封圈并将其装入密封圈槽,涂好密封硅脂; c、将所需尺寸的限流环推入循环套;注意:①限流环内孔倒角方向朝循环套斜口一端;②用力不宜太猛,以防损坏密封圈。 d、用涨圈钳将挡圈装入挡圈槽; e、将换下的限流环洗净包好,以备下次使用。

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附 2:脉冲编码性能表(注:本表中精度仅指编码方式所能表示精度,并不代表仪器本身精度。 )
脉冲宽度 (秒) 1 性能 脉冲数 (个) 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 更新时间 (秒) 9.5 19 28.5 38 5.5 11 16.5 22 14.25 28.5 42.74 57 8.25 16.5 24.75 33 19 38 57 76 11 22 33 44 精度 井斜 (度) ±5.6 ±0.35 ±0.02 ±0.001 ±11.2 ±1.4 ±0.18 ±0.02 ±5.6 ±0.35 ±0.02 ±0.001 ±11.2 ±1.4 ±0.18 ±0.02 ±5.6 ±0.35 ±0.02 ±0.001 ±11.2 ±1.4 ±0.18 ±0.02 方位,工具面, 电压 地磁倾角(度) (伏) ±11.2 ±1.25 ±0.7 ±0.08 ±0.04 ±0.005 ±0.002 ±0.0003 ±22.4 ±2.5 ±2.8 ±0.3 ±0.35 ±0.039 ±0.04 ±0.005 ±11.2 ±1.25 ±0.7 ±0.08 ±0.04 ±0.005 ±0.002 ±0.0003 ±22.4 ±2.5 ±2.8 ±0.3 ±0.35 ±0.039 ±0.04 ±0.005 ±11.2 ±1.25 ±0.7 ±0.08 ±0.04 ±0.005 ±0.002 ±0.0003 ±22.4 ±2.5 ±2.8 ±0.3 ±0.35 ±0.039 ±0.04 ±0.005 加速度计 磁通计值 ±0.09375 ±0.0059 ±0.0004 ±0.00002 ±0.1875 ±0.023 ±0.0029 ±0.0004 ±0.09375 ±0.0059 ±0.0004 ±0.00002 ±0.1875 ±0.023 ±0.0029 ±0.0004 ±0.09375 ±0.0059 ±0.0004 ±0.00002 ±0.1875 ±0.023 ±0.0029 ±0.0004 温度 (度) ±5.6 ±0.35 ±0.02 ±0.001 ±11.2 ±1.4 ±0.18 ±0.02 ±5.6 ±0.35 ±0.02 ±0.001 ±11.2 ±1.4 ±0.18 ±0.02 ±5.6 ±0.35 ±0.02 ±0.001 ±11.2 ±1.4 ±0.18 ±0.02 参考值 ±3125 ±195 ±12 ±1 ±6250 ±781 ±98 ±12 ±3125 ±195 ±12 ±1 ±6250 ±781 ±98 ±12 ±3125 ±195 ±12 ±1 ±6250 ±781 ±98 ±12 伽马 (计数/秒) ±9 ±0.6

省电

快速

±19 ±3 ±0.3 ±9 ±0.6

1.5

省电

快速

±19 ±3 ±0.3 ±9 ±0.6

2

省电

快速

±19 ±3 ±0.3

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附 3:使用条件要求
泥浆要求: 1.排量:10~55l/s(根据井眼尺寸及井深情况) 2.漏斗粘度:≤50s 3.含砂:<1% 4.密度:≤1. 7 克/立方厘米 5.空气包充气量:泵压的 30~40% 6.堵漏材料:细、中型短纤维,含量<57 千克/立方米 7.泥浆中不得添加玻璃微珠及塑料小球 另外需保证泵平稳运行,使用泥浆过滤装置,井上相关设备工况正常。

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附 4:


测试时间:

)井 YST-48R 型 MWD 自检表
井队号:

脉冲发生器编号
“脉冲选 脉 接通 XF 信号发生器电源, 冲 择”开关处于“释放”位置 发 1.0 秒位置 生 1.5 秒位置 “脉冲选择” 器 开关处于 2.0 秒位置 4.0 秒位置 定向探管编号 定 用测试电缆连接探管、 数据处理仪和 计算机,在软件中进行组态设置、模 向 探 式设置并进行一致化。 观察脉冲波形和探管 管 进行探管测试, 数据。

“脉冲指示”灯亮、灭 伺服阀阀头状态 (释放 情况 或吸合)

上1 上2 上 上 上 上 上 上 上 上 上 外 上 上 上 上 上 上 上 上 外 2 3 4 5 6 7 8 9 10 筒 3 4 5 6 7 8 9 10 筒 扶正器绝缘测 试,将 BJ 部件 上3 上4 检测器的两个 上 外 上 插 头 分 别 插 入 上 4 上 5 上 6 上 7 上 8 上 9 10 筒 上 5 上 6 上 7 上 8 上 9 10 扶 扶正器的两端。 正 测量各芯线之 器 上5 上6 上7 间电阻,正常为 ≥ 20M? 。 ( 正上 6上 7上 8上 9 上 外 上 7上 8上 9 上 外 上 8上 9 上 10 筒 10 筒 10 常打√异常打 ×) 上9 扶正器导通测 上1 试,将 BJ 部件 下1 检测器的两个插 扶 头分别插入扶正 正 器的两端。测量 器 各芯线之间电 阻,正常为≤1? (正常打√异常 打×) 上2 下2 上8 上 10 上3 下3 上9 外筒 上4 下4 上5 下5 上6 下6 上 10 上7 下7 上8 下8 外筒 上 9 上 10 下 9 下 10

外 筒

外 筒

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远程数 据处理 仪(司 显)

司显编号 将司显、专用机、计算机和 XF 信号发生器连接。打开电源,通过 改变信号发生器“脉冲选择”开关和“脉冲幅度”开关位置,观察 司显是否按设置显示脉冲波形,最后将“脉冲选择”开关拨于“模 拟数据”位置,观察司显是否正常解算数据。

专用数 专用机编号 据处理 仪(专 同司显检测,观察专用机能否正常工作,各指示灯指示是否正常。 用机)
电压测试,把 BJ 部件检测器 六针四孔插头 端连接在电池 筒的对应端, 开关放在“断 开”位置上, 用万用表测量 电压,把表笔 插在红色插座 “上 1” 和 “上 2” 。

电池编号

空载电压(V) 加载电压(V)

工作结束时电 池电压(V)

下井使用时间 (H)

电 池 筒

电 池 筒

绝缘测试, 用 BJ 部件 检测器连接 电 池 筒 两 端,开关设 在“断开” 的位置上, 测量各芯线 间电阻,应 ≥ 20M? 。 (正常打√ 异常打×)
导通测试,用 BJ 部件检测器 连接电池筒两 端,开关设在 “断开”位置 上,测量芯线 电阻,应≤1Ω (正常打√异 常打×)

上1
上 3 上 4 上 5 上 6 上 7 上 8 上 9 上 10 外 筒 上 3 上 4 上 5 上 6

上2
上 7 上 8 上 9 上 10 外 筒

上3
上 4 上 5 上 6 上 7 上 8 上 9 上 10 外 筒 上5 上6 上7

上4
上8 上9 上 10 外筒

上5
上6 上7 上8 上7 上8 上9 上 10 外筒 上9 上9 上 10 外筒 上7 上8 上 10 上8

上6
上9 上 10 上9 外筒 上 10 外筒 外筒 上 10 外筒

电 池 筒

上1 下1

上2 下 2

上3 下 3

上4 下 4

上5 下 5

上6 下 6

上7 下 7

上8 下 8

压力传感 器编号

磁偏角 (度)

地磁倾角 (度)

系统误差 (度)

工 作 环 境 参 数

仪器工作井深 泥浆密度 含沙量 复合钻进时转盘转 速(r/min) 井队泥浆达到(

米至

米 g/cm3 %

地层岩性描述 排量 钻压范围 泵压范围 (



)至( )至(

l/s )T )MPa

)级净化 是 是 否 否

传感器与螺套连接是否牢固 井队下钻时是否安装回压阀 备注:

压力传感器螺套焊接是 是 否 否牢固 ( )米浅层试验,信号强度为( ) ( )米中层试验,信号强度为( ) 检测 审核
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