SDZ3041声波变密度短节使用维修说明书1

1、sdz-3041声波变密度短节使用维修说明书使用设备前请仔细阅读本手册请务必妥善保管已备以后查阅中国电子科技集团公司第二十二研究所目 次1 仪器概述及组合形式12 仪器技术指标13 仪器工作原理24 仪器缆芯分配25 仪器的电路原理36 声波电路的维修47 仪器的养护58 客户支持69 维修件的选购6sdz-3041声波变密度短节技术使用说明书1 仪器概述及组合形式sdz-3041声波变密度短节是对原有的快速测井平台声波测井功能进行扩展，使仪器兼顾声速和变密度两种测井方式，进一步满足客户要求、扩大市场需求。sdz-3041声波变密度短节由声波电路短节和声波探头组成。具体组合形式如下： 单测：s

2、dz-3021遥测短节+ sdz-3041声波变密度短节 组合测：sdz-3010加长电极马笼头+ sdz-3011辅助测量短节+ sdz-3021遥测短节+ sdz-3050旋转短节+sdz-3060恒功率双侧向+ sdz-30a0四臂井径仪+ sdz-3030绝缘短节+sdz-3055挠性短节+sdz-3090补偿中子+ sdz-3070连斜微球+ sdz-3080液压推靠+ sdz-3041声波变密度短节+sdz-30b0双感应八侧向2 仪器技术指标 最高工作温度：150，2h（3000b型） 或150，6h，升温至175，2h（3000c型、3000d型）； 最高工作压力：100mpa

3、（3000b型）或140mpa（3000c型、3000d型）； 仪器外径： 89mm； 仪器有效长度：电路短节1.356米，声波探头2.430米； 壳体材料： 不锈钢； 额定测速： 800m/h； 下井仪供电： 18010vac 502hz； 与遥测通讯方式： 双向异步串行通讯，波特率187.5kbit/s。 声波声系方式： 单发四收； 声波源距： 90cm， 间距：20cm； 标准铝筒内声波时差：1872us/m； 声波纵向分辨率： 补偿声波： 60cm；薄层声波： 20cm。 具有声波程控增益和变密度刻度换档功能； 测量精度：时差误差范围：2us/m，声速测量范围130-650us/m；

4、首波幅度大于5v时，基线干扰不大于100mv；3 仪器工作原理声波在不同介质中传播时，其速度、幅度衰减及频率变化等声学特性是不同的。声波速度测井是测量滑行纵波在井壁地层中传播速度的测井方法。声波在岩石中的传播速度与岩石的性质、孔隙度以及孔隙中所填充的流体性质有关，因此，研究声波在岩石中的传播速度或传播时间，就可以确定岩石的孔隙度，判断岩性和孔隙流体性质。变密度测井是对声波幅度的测量，可以对套管井固井质量进行检测，主要测量两路信号，即3英尺信号和5英尺信号。其中的3英尺信号所记录的是第一胶结面（自由套管和水泥的胶结面）套管波的首波幅度随深度变化的曲线（cbl曲线），它反映了第一胶结面的胶结情况；

5、5英尺信号记录的是全波列的强度时间曲线（vdl曲线），它既能对第一胶结面进行补充分析，也能反映第二胶结面（水泥和地层的胶结面）的胶结情况，并有效地区分微环空间和窜槽。声波探头采用的是单发四收工作方式，时差测量采用软件深度推移算法，缩短了声波探头的长度，同时也提高了纵向分辨率。数控测井仪根据下井仪行走的深度值，控制声波的发射，保证仪器在同方向上每移动一定的距离，按照声波采集时序向下井仪发声波逻辑命令，使四个接收晶体的声波时差反映同一深度的时差，然后用软件分析，计算四个接收探头到同一深度地层的时差，得到薄层（即高分辨）时差。利用第一个接收探头和第四个接收探头在上下围岩的时差平均值，得到补偿时差。对

6、于声波探头的四个接收晶体，在变密度测井中可把离发射晶体最近的接收晶体作为3ft信号接收晶体，把离发射晶体最远的接收晶体作为5ft信号接收晶体。可以通过单片机的指令控制仪器为声波工作方式或变密度工作方式，通过单片机还可以控制选择声波程控增益或变密度刻度换档功能。声波探头的四个接收晶体间距为200mm；源距为900mm。4 仪器缆芯分配线号上接头贯通线下接头功能功能1交流供电 a*交流供电 a23推靠a*推靠a4交流供电 b*交流供电 b5感应自然电位/声波信号*感应自然电位6推靠b*推靠b78声波地910缆铠 推靠地 声波信号地*缆铠 推靠地11r1+ 接收晶体1信号+12r1_ 接收晶体1信号

7、-13r2+ 接收晶体2信号+14r2- 接收晶体2信号-15r3+ 接收晶体3信号+16r3- 接收晶体3信号-17r4+ 接收晶体4信号+18r4- 接收晶体4信号-19b1-1 发射直流高压20b1-2 发射直流高压212223数据线24命令线25通讯电压26通讯地275 仪器的电路原理sdz-3041声波变密度短节的电路部分由5v电源（电源1）电路、12v电源（电源2）电路、通讯电路和信号处理电路组成。5.1 5v电源电路原理5v电源电路原理图见bk2.933.149dl。该电路输出一路+5v直流电源，v1是整流桥，将交流信号进行全波整流后送至稳压块n1稳压至+5v。5.2 12v电源

8、电路原理12v电源电路原理图见bk2.933.150dl。该电路输出两路直流电源：+12v和-12v，v1和v2是两个整流桥，将交流信号进行全波整流后分别送至稳压块n1和n2稳压至12v。5.3 通讯电路原理电路原理图见bk2.869.107dl。该电路包括通讯控制电路、声波发射高压产生电路，声波信号驱动电路。d1（sdz3000mcu-ad）是专用模块，通过它完成与sdz-3021遥测短节通讯，并产生各种控制信号。d1接收遥测的声波令，并根据声波令选择声波工作方式或变密度工作方式，同时产生电路工作所需的各种控制信号：发射控制脉冲（f0、f17），增益控制信号（a0、a1、a2 、a0、a1、

9、a2），通道选择信号（rl0、rl1），发射干扰抑制以及发射标志的求和处理控制信号（d0、d1）。为了提高发射功率，本仪器采用了两个发射晶体发射声波的方式。d1的p1.6和p1.7经电平转换后形成f0、f17发射控制脉冲。发射控制电路由整流桥v3、限流电阻r7、r8，irf840场效应管以及位于骨架上的储能电容组成。交流180v电压经过v3全波整流后，分别给电容c11c14充电，当f0、f17发射触发脉冲加在场效应管的栅极g时，该管被导通，储能电容的能量送到位于声波探头内的变压器进行升压，在变压器次级产生约3000v的高压脉冲，供声波探头中的两个发射晶体发射用。5.4 信号处理电路原理图见bk

10、2.802.172dl。该电路包括：声波信号接收、处理电路。声波测量的过程在通讯电路的d1（mcu-ad）控制下完成：d1（mcu-ad）接收到来自地面数控的声波工作方式和变密度工作方式选择令选择仪器的工作方式，当接收到声波发射命令后，控制发射晶体发射，经发射晶体转换成声波信号经地层传播，被接收晶体转换成电信号后送入信号处理电路，d1（mcu-ad）根据声波序列号选择相应的接收晶体信号，将接收到的信号分别进行分压处理后送到信号选择电路n1（dg509），信号选择电路在单片机的控制下，将四路信号进行选择后分时成一路信号，当选择声波功能时，在单片机的控制下选择第一、二、三、四道信号，当选择变密度功

11、能时，在单片机的控制下选择第一、四道信号，输出的信号送到变压器t1，进行阻抗变换后送给主放大电路n2（f3140）。信号经放大后就要进行声波增益换档或变密度刻度换档，当选择声波增益换档时，n4（ad7503）在单片机的控制下进行八档增益换档，此时，应将变密度刻度换档n5（ad7503）选在第一档；当选择变密度功能时，声波增益换档应选在第五档，n5（ad7503）在单片机的控制下对变密度信号进行60的衰减。信号经过声波增益换档或变密度刻度换档后，进入n6（ha-2400），在单片机的控制下使声波信号或变密度信号与同步头信号进行组合，输出的信号送到通讯电路板进行功率放大。 6 声波电路的维修在检修

12、声波测量电路时要注意：在加电工作和断电后短时间内，通讯电路板的v1和v2上有400v左右的高压，不要用手触摸，以免对人身造成伤害；更不要通过导体将其与仪器的其它电路连接，以免损坏其它电路；将高压与地短路，还可能损坏产生高压的变压器或电容。检修之前，应将sdz-3041声波变密度短节的电路部分与已检验过工作正常的声波探头正确连接，并将声波探头放入铝槽中用水浸泡，加电使声波发射（如果未听见声波发射，则可判定声波发射部分电路损坏），在地面数控上观测4道声波信号的波形，如果4道声波信号均不正常，则可能是公共通道部分损坏；如果仅其中几道声波信号不正常，则可能是相应通道部分损坏。检修时，也可按照表1的内容

13、逐一检测。测试点正确的波形可能损坏的元件n1:4第1道声波信号n1或1道信号输入的分压电阻或二极管n1:5第2道声波信号n1或2道信号输入的分压电阻或二极管n1:6第3道声波信号n1或3道信号输入的分压电阻或二极管n1:7第4道声波信号n1或4道信号输入的分压电阻或二极管n2:6经变压器耦合后的声波信号变压器t1或n2及其外围的电阻n4:12经过声波换档增益控制的4道声波信号n3、n4及其外围电阻n5:12经过变密度换档增益控的声波信号n3、n5及其外围电阻n6:10带发射标志的声波信号n6及其外围电阻表17 仪器的养护仪器在使用过程中，应注意及时养护，以延长仪器的使用寿命。日常养护包括：7.1 三级养护仪器长期放置不使用前，应将仪器的外表面以及仪器的上下接头清洗干净，并涂抹机油和硅脂。保存时应放置在通风、干燥处，放置时间达到3个月时应加电30分钟，并检验仪器的工作是否正常。7.2 二级养护下井仪在每次测井结束后，应将仪器的外表面及上、下接头处冲洗干净，并涂抹机油和硅脂加以保护。下井仪在连续测井5次以上，应及时更换接头部分的密封圈。仪器在上井前，应加电检测仪器的工作是否正常，保证测井成功。7.3 一级维护仪器的各部件均有失效期，各部件到失效期后或许能继续使用，但已不能保证