GR+CCL组合曲线的测量与射孔地面仪的调校

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【摘要】在油管输送射孔时，若采用一次定位，必须测量gr+ccl组合曲线，以此来确定管柱调整值。要想测出合格的GR+CCL组合曲线，必需具备两个条件，一是井下的GR+CCL组合仪经检测是合格的，二是射孔地面仪器的正确调校。本文假设井下的GR+CCL组合仪经检测是合格的，主要介绍射孔地面仪器的正确调校。分成地面调校和下井试测过程的调校两个主要部分，然后再说一下故障的简单判断和处理。

【关键词】GR+CCL组合曲线；射孔仪调校

1、射孔取心仪接GR+CCL组合仪后的地面调校

1.1GR+CCL组合仪的工作原理和信号特性简介

1.1.1GR（自然伽玛）的工作原理

自然伽玛是指在仪器所处环境中，各种物质在没有其它东西激发的条件下自身所发出的伽玛射线，在地层中以泥岩中所放射出的伽玛射线最强，在井下仪伽玛中，有一种叫晶体的器件，在受到伽玛射线照射后，能发出可见光线，而后把这种可见光传输到一种叫光电倍增管的器件，利用光电效应将由晶体所发出的闪烁光转变为电脉冲信号，但这种电脉冲信号的幅度和宽度都极不规整，无法被数字电路直接使用，还要由后级的脉冲整形电路进行整形，使脉冲的幅度和宽度达到技术要求，并对其功率进行放大后，供给地面射孔仪器使用。

CCL（磁定位）其结构是在一个用铁芯作为骨架的线圈两侧各装一对极性相同的磁钢（与线圈架接触的一面两个磁钢的极性是相同的），由于套管接箍处有1～3cm的缝隙，致使该处磁阻增大，CCL仪器经过此处时，引起磁力线变化，从而在线圈中产生感生电动势，并利用这个感生电动势来触发脉冲发生器的输出电路，使其输出脉冲串。

1.1.2GR+CCL组合仪信号特性简介

以我们射孔小队目前所用的GR+CCL组合仪为例，其信号具有以下特征。

1）GR和CCL信号是叠加在井下仪直流电源上进行传输的。2）GR信号为正极性脉冲信号，幅值为5～10v，宽度为10～20μS。3）CCL信号为负极性脉冲信号，其幅度和宽度同GR信号，当CCL仪器经过套管接箍时，仪器可向外发送约100～120个负极性脉冲信号。

1.2射孔取心仪对GR+CCL组合仪信号的处理方法

1.2.1GR信号和CCL信号的分离 由于GR信号和CCL信号的极性相反，利用半导体二极管的单向导电特性，采用极性分离的方法，很容易把它们分离开。

1.2.2去除干扰和脉冲整形 由于电缆存在分布电容和分布电感，对上升沿和下降沿都很陡峭的矩形波有微分效应，造成上升沿和下降沿出现过冲，也就是说，GR信号和CCL信号有重叠现象，如不加处理，两个信号之间相互干扰。如果用示波器观察，可发现GR信号过冲部分的幅度小于CCL有用信号幅度，CCL信号过冲部分的幅度也小于GR有用信号幅度，根据这个特点，采用幅度分离的方法就可去除干扰信号，保留有用信号。在DB-3型数控仪中，采用比较器LM339来完成去干扰和脉冲整形。

1.2.3GR和CCL脉冲信号的记数与显示 整形后的GR信号和CCL信号脉冲信号，分别被送到两个计数器进行数字化处理。数控仪的主机每0.2秒读取一次记数值。在计算机的显示屏上，有两个显示区域，分别用来显示GR和CCL曲线。两条曲线的纵向是深度值，横向对GR曲线来说就是每秒中GR信号的记数值；对CCL信号来说，每个脉冲按2mV的横向幅值在屏幕上显示出来。

1.2.4GR和CCL两条曲线的深度处理 以现用的GR+CCL组合仪来说，其CCL部分在仪器上部，GR部分在仪器下部，两个部分的另长存在约1.5m左右的差别（在GR+CCL组合仪使用时可用尺子精确量得），但电脉冲信号都是同时不断的产生。数控仪在仪器基本参数表中分别读取这两个不同的另长值，计算出差值。在屏幕上同一时间显示曲线时，以CCL此时的深度值为基准点，在加上CCL和GR的另长差值，就得出GR曲线此时的深度值，把此时所读得的GR脉冲计数值显示在这个深度值上，从而就完成了GR和CCL两条曲线的深度处理。

1.3射孔取心仪接GR+CCL组合仪后的地面调校要领

1.3.1井下仪器数据库的填写 选仪器类型为磁定位+伽玛，然后分别输入磁定位和伽玛的另长值，选仪器信号类型为串GR+&CCL—。若仪器库中没有该类型的仪器，可通过编辑生成该类型仪器。

1.3.2进入调校程序 进入GR+井温程序，在帮助下拉菜单中选信号仿真，在信号仿镇菜单中选信号类型为脉冲GR（+）CCL（—），选测速为4000m/h，预值深度为1500m，电缆运行方向为上。在系统参数菜单中，设CCL量程为0～600，GR量程为0～300，GR滤波点数为10，接箍识别为自动，主峰识别门槛值为150。负脉冲门限和正脉冲门限都暂设为50（这里的门限值就是抗干扰信号的门限电平，255个单位的门限电平为10v）。

1.3.3电路连接与向井下仪供电 先将井下仪与电缆马笼头连接，再将地面仪上射孔插孔与缆芯连接。注意：此时千万不能把射孔插孔与仿真器射孔信号输出插孔连接，那样将造成仪器重大损坏。打开恒流源开关，分别缓慢调节恒流源电压和电流两旋钮，因各个射孔小队的电缆长度不同，恒流源电压指示值正常应在45～55v范围内，下井电流值为95～100mA。此时观察计算机屏幕，GR曲线的计数值应在70～110个脉冲/秒。用铁磁器件在组合仪的CCL部分划动，应有单峰状CCL信号，且能被仪器识别。若在接箍信号出现时，GR信号记数值猛增很多，可适当提高正脉冲门限值，直到接箍信号出现时，GR信号记数值不出现猛增为止。调试结束后，应先将恒流电源的电压和电流输出值调为零，并关闭恒流电源开关，最后退出程序，至此GR+CCL组合仪地面调校结束。

2、下井试测过程的调校

2.1套管接箍曲线识别门槛的设定

可先试测一段，观察屏幕上CCL曲线的接箍信号幅值，把接箍识别门槛电平设置在其2/3位置上，识别等级设为2级。

2.2测速的选择

正常时曲线测量速度为900～1100m/h，在特殊情况下，如CCL曲线干扰特大，根本无法读出油管长度，可采用逐步降低测速的方法试一试，最低可降至200m/h。

3、故障的简单判断和处理

3.1有下井电流，但无信号

出现这种故障可能有以下几种原因：

1）电缆或井下仪绝缘损坏，造成下井电流流失。2）在井下仪器数据库中，仪器或仪器信号类型选错。3）井下仪器本身损坏。

3.2下井电流正常，但下井电压过高或过低

3.2.1下井电流正常，但下井电压过高

这是由于整个测量回路电阻变大所致，大部分是数字电流表采样电阻损坏，阻值增大引起的。

3.2.2下井电流正常，但下井电压过低

出现这种故障，大多数是由于把射孔插口和仿真器输出插口错误连接造成的，同时还会将仪器烧毁。

3.3无下井电流

是由于测量回路断路引起的，可用万用表检查。

3.4屏幕上无GR和CCL曲线的基线

是由于恒流电源高频自激引起的，此时把GR量程设置为0～80000，如能看到GR基线，则可确定恒流电源高频自激。

3.5所测GR曲线质量不好

GR曲线毛刺多，可增加滤波点数。如GR曲线过于平滑，尖峰幅值大幅降低，可减少滤波点数。

结束语

现在采用油管输送工艺射孔井的施工任务正逐年增多，高质量测好GR+CCL组合曲线，是射孔仪器操作员必须具备的技术，作者希望本文能对射孔仪器操作员有所帮助，高效优质地完成好射孔井施工任务。

作者简介

许文斌，男，1985年出生，2008年毕业于哈尔滨学院计算机科学与技术专业，现从事射孔完井工作。