无线随钻MWD的故障排除

无线随钻MWD的故障排除

兰德能源公司2008.11无信号

——浅层试验无脉冲浅层试验的主要目的是为了检查井下仪器是否发射脉冲。当带动力钻具做浅层试验时，由于钻具的振动造成压力不稳、在套管里面钻头容易受损，要想检测到完整的正确的数据比较难，因此只要检测出明显的波形、说明井下仪器发射脉冲，浅层试验就算获得成功。浅层试验无脉冲信号，如果不是井下仪器本身的故障，可以考虑以下几个方面的因素：无信号

——浅层试验无脉冲1.核实定子、转子角度和限流环尺寸是否符合要求对选择的定子、转子及限流环进行再次分析，确保定子、转子及限流环符合施工排量的要求，同时相应调整流量，使泥浆排量尽量达到设计的正常施工时的排量2.检查压力传感器电缆和压力传感器压力传感器电缆不能有短路、开路现象。压力传感器出故障，开泵时感应不到压力变化，用万用表测量，开泵，压力传感器正负极之间的电压没有明显的变化。无信号

——浅层试验无脉冲3．检查地面设备

.检查地面设备、电源、通讯电缆连接情况，确保防爆箱、接口箱、计算机无故障且已经进入工作状态，各电缆连接良好。.软件设置应确保信号门限值低于实际立管压力值。.压力信号的单位，毫伏单位小，比采用PSI灵敏，在井下仪器正常的情况下，用毫伏单位能检测到比较弱的信号。.确保滤波器设置正确，不要将有用的信号滤掉。.确保井下仪器和地面设备的数据传输率一致。无信号

——浅层试验无脉冲4．检查地面管汇连接情况.检查地面管汇有无刺漏，特别是立管焊接座焊接是否完好。.检查空气包充气量是否达到要求。.检查闸门开、关是否正确。不用于上水的管线应全部关闭。.冬季施工，三通到压力传感器间传送压力的通道里面的泥浆冻结，刚开泵时，冻结的泥浆不传递立管压力，压力传感器感应不到立管压力的变化，也检测不到信号。无信号

——浅层试验无脉冲5．考虑钻头水眼钻头水眼太大，排量又低的情况下，由于立管压力上不来，信号过弱，信号检测就困难。有时候怕做浅层试验损坏钻头而不加钻头，不接钻头和马达，直接做浅层试验，也很难出信号。无信号

——下钻到底无信号l、检查地面设备和各通讯电缆检查地面仪器和电缆的情况，首先排除地面故障。2、考虑排量是否满足定子、转子、限流环的工作需要泥浆比重过大而限流环偏大、限流环和蘑菇头间的距离偏大时，通常会导致信号衰减厉害，传到地面信号几乎全被衰减掉，导致地面检测不到信号。排量不足也使信号紊乱。提高排量、满足定、转子的工作需要，能排除故障。无信号

——下钻到底无信号3、检查上水管汇检查上水管汇，确保信号不是因为上水管汇的原因造成的。4、检查立管压力检查立管压力，超深井施工时，压力在16—19兆帕时，不影响信号的传输。当立管压力高达20—22兆帕而泵上水又不好时，泥浆泵上水时的瞬间高噪音信号往往会覆盖掉有用信号而导致检测不到信号。这时可以在满足井下仪器正常工作的情况下适当降低泵冲数以降低瞬间高压噪音信号对正常信号的干扰。无信号

——下钻到底无信号5、检查数据传输率井下仪器和地面设备的数据传输率不一致，正确的信号肯定检测不到。

建议仪器在0.5赫兹工作，既可延长仪器的使用寿命,又可得到很好的信号。6、改变泵冲数泵冲频率应绝对避免在工作的数据传输率附近，这样会导致有效信号的丢失无信号

——下钻到底无信号7、检查泥浆是否存在气侵对于高压油气层，泥浆往往会受到气侵。受到气侵的泥浆，对信号的衰减特别厉害，这时需要在泥浆中加入除泡剂，充分循环泥浆。8、循环泥浆一周，排除泥浆柱里面的空气在下钻过程中，灌泥浆时，往往会在钻具中留下一些空气柱。刚下钻到底时，由于空气柱的存在，信号肯定传不到地面。这时循环泥浆，排除空气柱，信号即可恢复正常。无信号

——下钻到底无信号9、检查泵泵不好经常导致信号检测困难。检查泵的噪音是否过大、有无刺漏、密封圈是否损坏、是否吸入金属碎块等。必要时维修、更换。探测问题1．缓慢活动钻具，因为迅速运动会造成很大的压力变化，影响脉冲信号的传递，接口箱或计算机准备破译信号时，应该保持钻具静止。转动钻具通常对信号传递影响小一些。2．仪器进入工作状态后，逐渐变化泵速。如果传送数据时快速变泵速，可能使立管压力突然变化，造成数据信号变形或把人为泵压变化当成井下信号压力变化而导致检测错误。3．尽可能减小突然钻压。突然的钻压变化，也可能丢失好的脉冲波形。4．加压平稳，并把钻压控制在一定的范围内。钻压过大，使泥浆马达扭矩过大或停止转动，造成数据不稳定。探测问题5．尽可能避免顿钻、溜钻及快速钻进。这些因素都有可能造成脉冲信号紊乱。6．空气包充气适量。应是立管压力的30～40％。充气不适量，因为上水管汇剧烈震动，使脉冲信号探测不好。7．监视地面管线连接。关闭不用管线上的凡尔、未使用的泵和其它死端管线。如果没有关闭凡尔，脱离非工作系统，也会极大影响脉冲探测。8．减小泵噪音。如果泵状况不好，如有严重磨损或凡尔弹簧破碎，就会增加泥浆管线额外噪音干扰。泵状况好，脉冲探测则良好。探测问题9．正常施工时，如果在泥浆中添加药品或改变泥浆性能，信号会受到干扰，循环一段时间后，信号会自动恢复正常。10．正常施工时，若交叉换泵(开双泵)，信号会受到干扰。11．轻微井漏时，信号也会受到干扰。这时合理选择泵冲数，保持一定范围内的排量，也会检测到正确的信号。严重井漏则不能继续施工，以确保井下仪器的安全。不适应MWD施工的环境1、不允许在有微珠和堵漏材料的泥浆中工作

这些材料有可能发生堵死定子、卡死转子、缠死蘑菇头、阻止蘑菇头伸缩等现象，导致仪器不工作。2、泥浆的固相含量高、塑性粘度高泥浆固相含量高，会导致大量固体物在转子的磁芯里面堆积，最终容易导致转子受阻。塑性粘度高，信号衰减厉害，在深井中难以工作。3、钻杆铁锈特别多

长时间没有使用的旧钻杆，铁锈特别多，如果这些铁锈进入泥浆中，有可能发生堵死定子、卡死转子等事故。不适应MWD施工的环境4、泥浆PH值小于7PH值小于7，泥浆呈酸性，会腐蚀井下仪器。5、井底泥浆温度低于70°F(20°C)仪器工作温度低于70°F(20°C)，脉冲发生器可能很难进入工作状态。特别是在新疆冬天进行浅层实验，在很低的温度下，脉冲发生器有可能没有进入工作状态.6、在柴油油基泥浆中工作柴油会使脉冲发生器的胶杯软化，最终使胶杯鼓起来，从而导致井下事故。不适应MWD施工的环境7、泥浆比重大于12PPG(1.45g／cm3)泥浆比重高，信号衰减幅度大，在深井中会导致信号检测困难。8、钻头水眼特别小钻头水眼特别小，立管压力很高，脉冲发生器发射脉冲需要的力很大，往往会导致脉冲发生器损坏。9、平底PDC钻头平底PDC钻头，由于泥浆必须从钻头底部往外流出，加压时往往容易憋泵，导致地面检测不到信号。不适应MWD施工的环境10、泥浆存在气侵对于高压油气层，泥浆往往会受到气侵。受到气侵的泥浆，对信号的衰减特别厉，这时需要在泥浆中加入除泡剂，充分循环泥浆，直到气侵排除。11、严重井漏轻微井漏时，仪器能检测到信号。严重井漏时，仪器检测信号困难，且井下仪器不安全，因此严重井漏时仪器不能下井。12、井下温度高于257°F(125°