王建民
中国石油集团海洋工程有限公司钻井事业部，天津市 滨海新区 300280
摘 要：海蓝YST-48R泥浆脉冲随钻测斜仪是北京海蓝科技开发有限责任公司生产的一种可打捞式正脉冲无线随钻测斜仪，设计巧妙，组装灵活，使用方便。该仪器为下座键式，适用于各种常规定向井施工。本文我将从四个方面介绍使用该仪器的一些体会。
关键词：海蓝、YST-48R、无线随钻测斜仪、泥浆脉冲、定向井、MWD、下座键
海上和陆地的油田勘探开发过程中大多使用定向钻井技术，定向钻井是指为了使钻具达到一个预定的地下目标，使井眼在特定方向上偏斜的工艺和科学。无线随钻测斜仪（MWD）的作用是在钻进及定向过程中实时提供井斜、方位、工具面等参数，为工程技术人员监测及调整井眼轨迹提供参数支持。目前常用的MWD仪器主要有上悬挂和自发电两种类型，本文主要讲述下坐键式海蓝YST-48R无线随钻测斜仪。
一、基本组成及工作原理
1.1仪器基本组成
YST-48R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、循环短节等组成。
1.2工作原理
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。
二、仪器使用方法
2.1地面检查及设置
为了确保顺利施工，前期的准备工作非常重要，需要我们耐心细致的检查每一个环节，以下对关键地方进行说明。
1）计算机及软件检查。确保计算机功能正常，软件最好使用3.0.26版本，该版本性能稳定，滤波能力强；
2）设置工作模式。根据实际需要对探管的工作模式进行设置，一般情况下性能选节能，脉宽选1.5秒，只有在小井眼使用时选择2秒；
3）系统设置。注意养成每次连接探管前最好将IMO和DAO清零的习惯，以免因仪器高边数据未清零，造成数据错误；
4）脉冲发生器的测试检查。主要了解脉冲发生器的工作时间，检查油囊、O环、引鞋与循环套的匹配情况（通常主阀阀芯至少伸入限流环4mm左右）以及测试在各种脉宽下伺服阀阀头的工作情况,校准仪器高边前必须先打紧引鞋；
5）电池的测试。主要了解电池的工作时间，测试电池电压不能低于26.5V，检查电池的通断和绝缘，注意测试盒开关放在断开位置，1，2不能测量绝缘，且绝缘电阻要大于20M；
6）扶正器测试。主要进行绝缘与通断测试，确保正常，O环无磨损；
7）探管测试。探管测试主要看探管数据是否正常，GT是否在允许的范围内，一般在1.015到0.985之间，越近似于1越好；
8）循环套及短节检查。核实限流环、循环套与所选尺寸一致，密封O环无损伤，短节端面和丝扣完好，键的方向是否正确；
9）释放矛的检查。多次检查打捞头能否被释放矛卡死、释放，确保释放矛吊仪器时牢固；
10）仪器的连接。主要注意保护好各端的插针，要注意检查插针连接是否正确，四针下，六针上，并做好插针的清洁工作。
2.2仪器入井与井口测试
1）注意将蘑菇头保护帽取下后仪器才能入井；
2）入井前先在引鞋键槽处抹满铅油后座键，在打捞杆处作好标记，然后将仪器提出井口，观察铅油是否减少，再次座键，观察是否和标记一致；
3）海蓝仪器DAO值是俯视量取马达高边顺时针到仪器高边的长度与马达周长之比乘以360的值；
2.3施工中
1）注意检查IMO和DAO都正确，并已输入；
2）模式设置和井内探管所设模式一致；
3）注意观察泵压变化情况，出现异常情况，马上联系井队检查泥浆泵；
2.4施工结束后
1）取出循环套，清洁保养；
2）清洁保养仪器及配件、工具。脉冲发生器要将引鞋处卸开、清洗，并检查各O环及蘑菇头和限流环的磨损情况，及时更换损坏的配件；
3）仪器放回原包装箱，做好回收工作。
三、主阀阀芯与限流环的选择
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图1 限流环/主阀阀头配合关系参考图
一般主阀阀芯与限流环，按照上面配合关系图选择即可。
四、常见故障排查方法
4.1井下设备
4.1.1定向探管
1）工具面超差较多，原因可能T型槽磨损严重，间隙过大造成；
2）数据不变或变动较大，原因可能加速度计表坏；?
3）Gt±1%，Bt±10%，超出较大时，地磁倾角不准，探管测试系统失准，应重新标定；
4.1.2脉冲发生器
1）波形显示区无信号无解码数据，泵压区正常，泵压表无明显波动，现象产生前无短起或起下钻，初步判定为砂卡；
2）脉冲波正常，但不出同步头，脉冲发生器可能异常；
3）仪器井口、中层测试均正常，但到井底，正常波中有杂波，无法检测到数据，可能是引鞋、阀套Ⅱ损坏；
4）仪器正常工作时，突然无信号，观察压力表无明显压力变化，可能是脉冲发生器异常。
4.1.3电池
1）波形显示区脉冲时断时续，无法正常解码，出井地面测试正常，可能是电池筒减振组件虚接，振动导致仪器间歇断电；
2）正常钻进，信号解码丢波，可能电池使用过长，电压不足；
3）滑动正常，复合无信号，可能电池筒减振组件虚接。
4.2地面设备
4.2.1PC机及软件
PC机不出脉冲测试，通讯异常无法连接，可能是PC机、数据线或软件问题。
4.2.2专用机
1）测试显示电压20.0V左右，如过大，专用机异常；
2）专用机缓冲灯常亮，清理系统缓存，关闭防火墙，重启专用机。
4.2.3 90米线
1）软件上无压力显示，观察泵压表有脉冲显示，单独测试司显正常，可能电缆线损坏；
2）杂波多，可能是电缆线及压力传感器附近有大的干扰源。
4.3环境问题
4.3.1温度
1）井场温度过低，压力传感器有可能被冻住，需有保温措施；电池需放入操作间内，室温储存；
2）井场温度过低，脉冲发生器使用前需提前预热，避免油温过低造成工作异常；
3）井下温度超使用允许范围，可能出现多种故障；
4.3.2泥浆
1）仪器在钻进工作中，突然无信号，可能泥浆密度过高，粘度过大；
2）波形显示区突然出现大量杂波，可能是泥浆工加入药剂，或是井底泥浆含砂量大；?
3）脉冲波形断断续续，可能含砂过高，导致砂卡；
4）泥浆中含气量过多，可能导致信号衰减。
4.4井场设备
1）动力钻具：测斜时不出序列6，可能动力钻具的钻杆被冲漏、旁通阀被冲坏等泥浆从钻具中流失，导致流量开关感受不到开关泵；
2）泥浆泵：信号弱或杂波多，可能泵的工作不稳定；
3）空气包：充气量不足，导致泥浆含气量高，影响信号；
参考文献：
1、YST-48R泥浆脉冲随钻测斜仪使用说明书