0 引  言

随着HH2530大满贯快速测井系统的推广及在外部市场的应用，在近几年的工作实践中发现，井下仪器在使用过程中频繁出现各种故障，但针对井下仪器的维修检测工具设备很不完善，许多仪器的检查、测试只能通过大车上的地面计算机系统来完成。效验、维修时，外部仪器设备多、连线多，稍有不慎，就会引起测试不正常，无法快速判断是侧向仪器自身故障还是外围因素引起，增加了维修测试难度。加大了技术人员对仪器故障快速准确判断的难度，降低了工作效率。在小队外出服务时，维修测试工作更是难以开展，为了解决了上述问题，对2530数控测井仪便携式双侧向效验测试仪进行了改造。

1 2530数控测井仪便携式双侧向校验测试仪的原理：

 2530数控测井仪便携式双侧向效验测试仪的原理框图如图1所示。由电源部分、电源板、三个稳压模块、功率控制板、电流源、电压和电流测量板、刻度电路、通道选择及增益控制电路、数据采集及控制电路、显示控制电路各功能模块组成。

图1  2530双侧向测试系统原理框图

2.双侧向校验测试仪的功能

2530双侧向测试仪，具有仪器控制、数据采集、工作信号产生、功率控制、工作电流检测、数据实时显示等功能，且该系统小巧灵活、携带方便、操作简单可以代替地面系统和线路二（REC2），独立完成DLS-1C/1B型双侧向探头的检测工作。该系统根据需要对仪器的工作状态进行控制，实现对仪器零刻、正刻、测量三个工作状态的检测，同时对深电压Vod、浅电压Vos、深电流Iod、浅电流Ios等四个模拟量进行数据采集并实现仪器数据的动态监测和显示。

3.双侧向校验测试仪各功能模块的实现

3.1 电源部分

由220V、50Hz交流电源，经过电源变压器、 整流滤波、电压稳压模块后得到所需的直流稳压电源±12V，+5V。

3.2.功率控制电路

经该电路处理，使深、浅侧向的测量电压和电流始终在一个合适的可测量范围之内。

3.3.电流源电路

该电路根据功率控制的要求，从功率控制电路来的35Hz/280 Hz 功率控制信号经过几级放大器放大，由方波变成35Hz/280 Hz正弦波后，通过变压器向A2和A1电极提供深侧向的聚焦电流，向A0电极提供主电流。   

3.4.VOD、VOS测量放大器

深测电压VOD和浅测电压VOS是测量M2（M2’）电极到电缆铠皮之间的电压。

输入信号由1:1的T7变压器输入，测量信号送宽带放大器后，其输出分别送到35Hz和280Hz鉴相电路，每一路由带通滤波器、相敏检波器和差分低通滤波器组成。 测量放大器的总增益约为20.3±10%

3.5. IOD、IOS测量放大器

深、浅侧向电流测量电路与电压测量电路相同，只是输入变压器T8不同，T8变压器的次级接17.8K的电阻，以使等效的 IO（主电流）通路电阻为0.945Ω，使主电流IO流过此电阻后，由电流转换成电压，供测量电路测量，分别经深测和浅测电路测出 IOD和 IOS。该电路的总增益为1820±10%。

3.6.刻度电路。

双侧向探头有零刻、正刻、测量三种工作方式。地面指令经REC解码后，产生两位控制位（Ｂ4、Ｂ5，＋１２Ｖ），仪器根据接收控制电平经与非门电路产生零刻、正刻、测量三种控制方式。

3.7.通道选择及增益控制电路

该电路实现通道选择和增益控制，共有5个通道Vod、Vos、Iod、Ios、GND，可控增益有四档，100倍、25倍、6倍、0.75倍，系统根据数据大小自动选择合适的增益，使采集数据处于最佳的测量状态，使测量误差最小化。 

3.8.数据采集电路

该电路主要由单片机和数据A/D转换芯片和通信元件组成，实现仪器模拟数据的数字化，实时与显控板通讯，根据显控板指令控制仪器的工作状态，并将数据上传给显控板。

3.9.显控板

该板主要实现仪器数据的计算和显示，仪器工作状态的监控，以及与数据采集电路的通讯。

4. 双侧向校验测试仪的应用

4.1 2530双侧向校验测试仪测试方框图 

如图2所示 将2530双侧向校验测试仪的31芯插头接到DLS双侧向探头的上接头。其电流返回和电压返回分别接到SCTH测试盒相应的端子上，实际连接（如图3、4所示）。

                                 图2测试方框图

                   图3 双侧向校验测试仪的配接                        图4 利用双侧向效验测试仪维修电路

4.2应用实例 

4.2.1 测井小队反映测得的深侧向曲线，LLD数值偏高

 首先，对仪器上、下31芯通断、绝缘的检查后，按上图4所示连接，对仪器进行车间检测，给仪器供电按2530双侧向效验测试仪上的“零测量”、“正测量”进行刻度测试。测出深电压、深电流、浅电压、浅电流值。当进入“测井状态”（按“复位”）时，将侧向电阻率测试盒上的电阻率波段开关从0.2Ωm到1000Ωm各档依次拨动，此时在测试面板上的，LLD、LLS实测值为表1所示。

表1  LLD、LLS实测值

 从以上实测结果看深侧向LLD数值偏高。拆开线路外壳，首先用万用表测量电路的正、负12伏供电，正常。再用示波器测量280Hz及相位参考模块、280Hz的电流源及对35Hz的信号进行测试，正常。对线路的辅助监督电路、主监督电路进行测试，当测量辅助监督电路N1 HA2620⑥脚的波形时波形有明显的失真，如图5所示，怀疑是HA2620性能下降引起的,经更换HA2620运算放大器后，再测试波形如图6所示，波形正常，故障排除。                                 

                  图5 HA2620⑥脚的失真波形  图 6 N1 HA2620⑥脚的正常波形           

     维修后 按2530双侧向效验测试仪上的刻度按键，对探头进行零刻、正刻工作状态检测，测试结果如表2所示，符合技术要求。

 表2 深电压、深电流、浅电压、浅电流值的零刻和正刻值及误差         

5、效果分析

 由于2530系列测井仪器已投产近10年，井下仪故障频发， 以往使用HH2530小队地面系统校验维修侧向仪器，需要大车司机释放一段测井电缆，然后由井口操作工顺序连接电缆、马笼头、TGR、绝缘短接、连斜、线路二、侧向探头、声波仪器、35HZ电流源、电压测量的连接，而且在维修过程中，还要反复连接多次。从大车地面操作上还要应用软件进行相关仪器的配置、加电等项操作。使用便携式双侧向效验测试仪，就省略了多项操作，其31芯接头直接与侧向探头的上接头连接，35HZ电流源、电压测量，只用两条短线连接，摆脱了对大车地面的依赖。同时连接的环节减少，避免了对故障现象的故障原因的误判，自从2014年9月投入使用之后应用效果良好。尤其在历年的冬季测井施工仪器维修中，发挥了较大优越性。图7为应用该便携式双侧向效验测试仪所测得的曲线。

图7为应用该便携式双侧向效验测试仪所测得的曲线。

6、结论

该系统可以在车间及国内、外基地使用，不受环境的限制。应用安全、简便、准确、快捷，提高了测井仪器维修、校验的时效，为公司测井生产增加了经济效益，即节约了成本，又消除了安全隐患。 

参考文献：

[1] 冯启宁.测井仪器原理[M].山东：中国石油大学出版社，

[2] 北京环鼎公司.HH-2530 测井计算机系统使用说明书。  

[3]北京环鼎公司.HH-2530 成像测井地面系统软件使用说明书。