mp21b七参数组合测井仪使用说明书.docx

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mp21b七参数组合测井仪使用说明书

快速操作指南

Ø缆头电压：

电缆头接点处的电压，此电压随遥测挂接仪器不同而变化。

Ø总线电压：

遥测下挂点的电压，此接点为遥测和下挂仪器的通讯总线，此处电压不随遥测挂接仪器不同而变化，如无特殊说明，下文所述工作电压均指此电压。

Ø曼码地址:

0道-总线电压;1道-流量;2道-密度;3道-持水;4道-压力井温;5道-压力;6道-井温;7道-伽马;8道-未用;9道-磁定位。

注：

6道数据是实际井温测量值，而4道数据测量捆绑在压力探头上的PT1000的温度值，它用于补偿压力值；

Ø仪器刻度：

总线电压：

线性刻度，计数值2340对应30V电压，4096计数值对应52.5V。

流量刻度：

测后查图版。

密度刻度：

对数刻度，需在作业现场实时刻度。

持水刻度：

测后查图版。

井温刻度：

线性刻度，计数值1600对应0℃，10600计数值对应100℃。

压力刻度：

为非线形刻度，所需的刻度系数可从仪器配送光盘获取。

Ø仪器供电：

正压（+30V~+54V）为仪器采集电路正常工作电压，因仪器采用开关电源供电，供电电压越高，仪器工作电流越小,如下所示：

仪器采集电路工作电压:

+30V~+54V，推荐工作电压+38V（0道记数3000HZ左右），因仪器不是采用恒流供电，故仪器供电操作以此电压为准。

MP21B-YCWY3+X（遥测+磁定位、压力、井温）仪工作电流:

50mA±10%mA

MP21B-GAMA伽玛仪工作电流:

40mA±10%mA

MP21B-FWHY流量含水仪（含集流伞）工作电流:

30mA±10%mA

开伞电压：

+70V，开伞电流：

＜150mA

收伞电压：

-70V，收伞电流：

＜120mA

MP21B-FLUD密度仪工作电流：

40mA±10%mA

Ø仪器外形尺寸：

（1）MP21B-DLT电缆头安装净长度：

263mm

（2）MP21B-JZ加重杆安装净长度：

1490.5mm

重量：

（3）MP21B-YCWY3+X测井仪安装净长度：

1272.5mm

磁定位零长：

224.5mm

井温零长：

1193mm

压力零长：

1140mm

（4）MP21B-GAMA伽玛仪安装净长度：

917.5mm

伽玛零长：

747mm

（5）MP21B-FWHY流量含水仪安装净长度：

1682mm

流量零长：

566mm

含水零长：

487mm

（6）MP21B-FLUD密度仪安装净长度：

1124mm

密度零长：

885mm

1、概述

MP21B七参数组合测井仪主要用于油田生产和开发测井。

由于其工作环境温度和工作环境压力很高，可广泛使用于海上和陆地井温不高于175℃、压力不大于60MPa的测井任务。

该仪器采用单芯电缆供电，本组合仪共连接四种仪器，包括：

遥测磁定位井温压力仪、伽码仪、流量持水仪（含集流伞，伞可兼容5.5”和7”套管）、密度仪。

按上述组合，一次下井可同时获取自然伽玛射线强度、套管接箍和井内流体温度、压力、流量、密度和持水率七个参数的数据。

除上述组合方式外，本组合仪还可根据实际测井任务进行选择性的连接组合。

MP21B七参数组合测井仪的设计采用遥传方式，采用波特率为5.729kbps的标准曼彻斯特码传输数据。

遥测磁定位井温压力仪向其他井下仪器发送地址，井下仪器收到本仪器地址后，向遥测磁定位井温压力仪发送数据，遥测磁定位井温压力仪再把地址和数据组合后向上发送给地面数控系统。

1.1型号规格说明

1.1.1思坦公司测井仪名称解释

例如：

MP21B-XXX—XXX

A：

表示仪器工作的最高环境温度175℃

B：

表示仪器工作的最高环境温度150℃

01：

遥测磁定位井温压力仪

02：

伽码仪

03：

流量持水仪

04：

密度仪

MP21B为仪器的规格型号

其中：

MP-表示多参数

21-表示仪器外径

B-表示系列号

1.1.2外形尺寸

1.1.2.1MP21B-DLT（电缆头）

外形尺寸：

313mm

安装净长度：

263mm

适应电缆尺寸：

Φ5.6mm、Φ8mm

1.1.2.2MP21B-JZ（加重杆）

总长度：

1550.5mm

安装净长度：

1490.5mm

重量：

1.1.2.3MP21B-01A（遥测磁定位井温压力仪）

总长度：

1332.5mm

安装净长度：

1272.5mm

磁定位零长：

224.5mm

压力零长：

1140mm

温度零长：

1193mm

1.1.2.4MP21B-02A（伽码仪）

总长度：

977.5mm

安装净长度：

917.5mm

伽码零长：

747mm

1.1.2.5MP21B-03A（流量持水仪）

总长度：

1773mm

安装净长度：

1682mm

流量零长：

566mm

持水零长：

487mm

1.1.2.6MP21B-04A（密度仪）

总长度：

1137mm

安装净长度：

1124mm

密度零长：

885mm

1.1.2.7MP21-05A（单持水）

总长度：

650mm

安装净长度：

558.5mm

持水零长：

458mm

1.1.2.8MP21-06A（示踪流量仪）

总长度：

1161.5mm

安装净长度：

1570.5mm

示踪喷液口零长：

295mm

注释：

[连接净长度]

指每节仪器（电缆头、连接头等）去掉保护帽及减去外螺纹后的长度。

[零长]

指每节仪器连接长度的上端到传感器的距离。

1.2技术指标

1.2.1仪器最大外径21.5mm

1.2.2仪器工作温度范围-40~+175℃

1.2.3仪器工作压力≤60MPa

1.2.4测量参数

套管接箍、自然伽玛、温度、压力、流量、持水率、密度。

1.2.5仪器供电

缆头电压50~75V（视所接仪器不同而有变化）

遥测磁定位井温压力仪额定电流50mA±10%

伽码仪额定电流40mA±10%

流量持水仪额定电流30mA±10%

（集流伞控制额定电压电流：

开伞电压＞+70V，电流＜150mA

收伞电压＜-70V，电流＜120mA）

密度仪额定电流40mA±10%

1.2.6自然伽玛本底值40~65CPS

1.2.7伽玛计数稳定性≤7%

1.2.8伽玛计数温度变化率≤7%（-17~175℃）

1.2.9压力测量范围0~60MPa

1.2.10压力测量精度≤0.5%

1.2.11温度测量范围-17~+175℃

1.2.12温度测量分辨率0.02℃

1.2.13温度测量精度±2℃

1.2.14流量测量范围1~60m3/天

1.2.15流量测量精度≤2.5%

1.2.16持水率测量范围：

0~90%

1.2.17持水率测量精度：

±5%

1.2.18密度测量范围：

0~1.5g/cm3

1.2.19密度测量精度：

±0.02g/cm3

1.2.20信号传输方式曼彻斯特编码

1.2.21信号传输波特率5.729kbps

1.2.22输出信号幅度±9~±12V

1.3仪器总工作原理简介

MP21B型七参数组合测井仪的设计采用遥传方式，波特率为5.729kbps。

遥测磁定位仪向其他井下仪器发送地址，其他井下仪器收到本仪器地址后，向遥测磁定位仪发送数据，遥测磁定位仪再把地址和数据合并后编制为曼码向上发送给地面数控系统。

1.3.1遥测磁定位部分

MP21B-01遥测磁定位温度压力短节的主要电路有供电稳压电路，压力传感器、压力传感器驱动及信号放大、压力温度补偿电路、温度传感器、电阻-电压转换电路、曼码合成电路、磁感应及压频转换电路，单片机系统，调制解调电路。

本仪器压力传感器采用恒压驱动电路，其输出与压力成正比的压力差动电压信号，经放大电路放大和压频转换后，送入单片机内部定时计数器进行计数，最终得到压力计数值。

本仪器温度传感器采用铂阻（PT1000）温度传感器。

由电阻-电压转换电路将温度传感器的温度/电阻变化转化为温度/电压的变化，此电压信号经放大电路放大和压频转换后，送入单片机内部定时计数器进行计数，最终得到温度计数值。

当仪器的磁定位线圈经过套管或油管节箍时，因其周围磁介质的变化，引起经过线圈磁力线的变化，因此线圈两端将输出感应电动势信号，此信号经放大压频转换后，送入单片机内部定时计数器进行计数。

单片机系统每4ms发送一次地址经过调制解调电路到仪器总线上，同时经调制电路接收井下仪器发送上来的数据信号，并把地址和数据合并起来经曼码合成电路向地面发送曼彻斯特编码信号，地址按0-9循环发送，每40ms循环一次。

1.3.2伽码部分

MP21B-02伽码短节的主要电路有供电稳压电路、高压发生电路、光电倍增管及整形电路、单片机系统、调制解调电路。

测量环境中伽码射线的强度经碘化钠晶体和光电倍增管转换成与伽码射线强度相对应的电压脉冲信号，此信号经射极跟随器、比较器，整形电路后送入单片机内部定时计数器进行计数。

单片机系统和调制解调器电路接收遥测筒发送的地址，并发送数据。

1.3.3流量持水部分（含集流伞）

MP21B-03流量持水短节的主要电路有：

供电稳压电路、涡轮霍尔元件和整形电路、持水率传感器和信号处理电路、单片机系统、调制解调电路。

本仪器流量传感器由涡轮和霍尔元件组成。

流体带动涡轮转动，涡轮轴上磁钢也随之转动，经霍尔元件检测形成脉冲信号，经整形进入单片机内部定时计数器进行计数。

本仪器持水率传感器的测量原理采用了测量芯片对持水率传感器的电容变化进行测量。

持水比率不同则传感器电容也随之变化，测量芯片将电容值转换为数字量并通过单片机系统进行计数，从而测得持水率的大小。

并且通过调制解调电路接收遥测筒发送的地址并发送相应数据。

集流伞部分：

集流伞部分采用电压选择电路和微型直流侍服电机来控制张伞和收伞。

使用简单，易于维护。

1.3.4密度部分

MP21B-04密度短节的主要电路有：

供电稳压电路、高压发生电路、光电倍增管及整形电路、单片机系统、调制解调电路。

Cs137源向晶体聚焦发射射线，当源与晶体间介质密度不同时，则能量也随之变化。

经碘化纳晶体和光电倍憎管转换成与介质密度相对应的电压脉冲信号，经射级跟随、比较、整形送入单片机内部定时计数器进行计数。

单片机系统和调制解调电路接收遥测筒发送的地址并发送相应数据。

1.4系统组成

MP21B型七参数组合测井仪系统的组成（见图1），主要由地面和井下两大部分组成。

其中包括：

地面-接收控制面板

地面-供电直流电源

井下-遥测磁定仪温度压力短节（MP21B-01）

井下-伽码仪短节（MP21B-02）

井下-流量持水仪短节（MP21B-03）

井下-密度仪短节（MP21B-04）

井下-单持水仪短接（MP21B-05）

井下-示踪流量仪短节（MP21B-06）

2、使用方法

2.1刻度、标定、检定方法

对于使用时间过长，零漂和误差较大的仪器，要重新进行刻度和标定。

如无特殊情况，要求一年进行一次检验。

用高分辨率的标准参数计量设备进行测量对比，凡误差大于技术指标规范的仪器，重新进行刻度和标定。

2.1.1温度

温度的刻度标定原理是把仪器的工作温度范围分成四段个刻度标定点，在常温下标定。

注：

该数据从6道发到数控，为井温测量数据值;

2.1.1.1刻度点

T1=0℃=1600Hz、T2=+100℃=10600Hz、T3=+150℃=15100Hz、T4=+175℃=17350Hz.

2.1.1.2检定点

T5=30℃、T6=+90℃、T7=+120℃、T8=+160℃。

图1MP21B型七参数组合测井仪系统的组成

MP21B型七参数组合测井仪的通信编码为5.729Kbps曼彻斯特码，能与绝大多数地面系统相配接。

2.1.2压力

压力刻度标定原理是将仪器的工作温度范围，分成五个温度点，每个温度点刻度一次压力量程（由0、1、5、10、30、50、60Mpa七个压力点构成）。

注：

压力值需要用4道温度数据进行补偿；

2.1.2.1刻度标定点

T1=室温、T2=+85℃、T3=125℃、T4=+150℃、T5=+175℃。

P1=0MPa、P2=1MPa、P3=5MPa、P4=10MPa、P5=30MPa、P6=50MPa、P7=60MPa。

2.1.2.2检定点

T6=+55℃、T7=+100℃、T8=+140℃。

P4=20MPa、P5=40Mpa（或50Mpa）。

2.1.3密度

仪器的记数值和井下液体密度关系满足自然对数线形关系，在密度为0g/cm3的空气中和标准密度为1g/cm3的刻度块中得到相应的记数值，输入地面控制软件相应项即可。

检定方法为仪器刻度好后检测标准密度值为0.5g/cm3，0.75g/cm3，1.5g/cm3的刻度块，测量误差应小于±0.02g/cm3。

注：

除密度仪需要在测井现场刻度外，其他需要刻度的仪器参数在仪器出厂前均已刻度、检定合格，并附有相应的刻度系数。

2.2连接准备

因本组合仪集流伞部分采用布伞结构，仪器使用前，为防止伞布在下井过程中磨损，应该在仪修室预先整理好伞头（伞筋）和伞布，用鱼线捆扎的方法保护伞头（伞筋）和伞布：

2.3连接方法

图2所示的连接方式，是目前MP21B型七参数组合测井仪的完整组合，可实现一次下井测取套管接箍、自然伽玛、井温、压力、流量、持水率和密度。

在实际测井施工中，对于不需要的仪器，可以不连接，而只将需要的仪器按图2的位置，重新排序连接。

本仪器所配电缆头所匹配的电缆为Φ5.6mm的双层单心电缆，采用双锥型套压紧方式来固定电缆。

2.4供电方法

本仪器带过压保护电路。

仪器总线（非缆头电压）电压+45V为仪器正常工作电压，仪器总线电压大于+60伏，仪器进入保护或开伞状态。

仪器正常测井工作时，需供正电，根据不同的连接组合方式，供给不同的电流，其大小为所连接仪器额定电流的总和（不含集流伞开收伞电流）。

集流伞的控制为正压开伞，开伞电压+80V~+110V，工作电流＜150mA（常温，开伞电流约70mA左右，伞张开到位时，仪器电流跳变为30mA左右，高温时，其电流比常温略小），负压收伞，收伞电压-80V~-110V，工作电流＜120mA（常温，收伞电流约40mA左右，伞张开到位时，仪器电流跳变为0mA，高温时，其电流比常温略小）。

2.5简单维护

2.5.1故障与维修

2.5.1.1现场部分

对于现场使用过程中，仪器故障的排除宜采用快速检查替换法。

根据故障现象，判断故障部位。

2.5.1.2室内检修

所须设备：

数字万用表、20MHz示波器及各种工具等。

检修步骤：

首先检查待修仪器的元器件外观，大部分仪器故障原因，是器件损坏，通常由外观即可发现故障部位及元器件。

为待修仪器提供其相应的工作电流，根据原理图，检查各稳压电源的电压及各关键点的静态工作电压和输出波形。

由检查结果判断故障部位，根据原理图分析故障原因，检查相应的电路及元器件。

仅举例简单介绍伽玛仪常见故障及检修方法，见下表：

故障现象

故障部位

检修方法

无高压输出

高压模块

1、±15伏输入正常，断开输出负载，无高压，则更换高压模块。

无伽玛信号输出

光电倍增管及管座电路

1、管座电阻是否损坏。

2、检查晶体。

3、更换光电倍增管。

信号处理电路输出不正常

信号鉴别及整形电路

1、U4-2脚的波形是否正确。

2、C15是否损坏。

3、Q2是否损坏。

4、更换U4、U5。

无伽玛计数

单片机芯片

1、更换单片机芯片U2、反向器U3。

2.5.2使用注意事项

仪器闲置时，保持仪器整洁，保护帽佩带齐全，伽玛仪和密度仪不得与有磁性物体相邻相接触，取放时轻拿轻放，运输时作好防震和固定工作。

因本组合仪集流伞部分采用的布伞结构，为防止布伞在下井过程中损坏，应该在下井前整理好伞布，用鱼线捆扎的方法保护伞头和伞布。

测井施工前，连接仪器的同时，检查仪器连接部位的密封面是否清洁完好，密封圈是否老化变形。

如果密封圈有破损，修整合格后方能使用。

密封面的污垢杂质在连接仪器时，将使密封面的密封性能下降，严重时将使密封面完全损坏，因此，一定要将密封面清理干净。

如果，密封圈老化变形，更换符合要求的新密封圈。

所有与密封有关的仪器进行连接时，只能由一到两人将仪器端平用手的力量旋紧即可，无论何种情况不得使用管钳工具。

密度仪装放射源时，做好防护工作。

测井时，仪器下放和上提速度不得过快，建议以小于或等于1200米/小时的速度（过喇叭口时以小于或等于800米/小时的速度）下放上提。

测井施工后，将仪器摖试清洗干净，上好保护帽。