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MWD无线随钻仪器无信号故障分析与对策

一、攻关依据

我公司MWD仪器大部分是北京恒泰公司生产的正脉冲无线随

钻测斜仪，由地面设备、井下仪器两部分组成，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、连接电缆等。

井下仪器包括：定向探管、脉冲发生器、扶正器、无磁循环短节等组

成。MWD无线随钻测斜仪在现场施工过程中最常见问题有两种：井

口开泵测试无脉冲信号，仪器入井中途或到井底开泵无脉冲信号。对

井队正常生产造成影响。

二、攻关措施

分别对两种故障现象进行分析，制定相应解决办法。

（一）井口开泵测试无脉冲

1、检查泥浆泵排量：确定泥浆泵排量是否达到仪器的要求，正

常排量应在28-30L/S，如果达不到，立管压力过低，会导致信号衰减

太快，无法检测到信号，在草平3井施工中，泥浆排量不够，只有

25L/S，立管压力不到3Mpa,开泵后无脉冲信号，解决方法：在更换

了泥浆泵缸套，提高了泥浆排量后，仪器运转正常。防范措施：施工

前一定要了解井队泥浆泵的实际排量，要满足仪器正常工作的要求。

2．仪器座键：该仪器是在井口用打捞杆将仪器引斜座在无磁循

环短节中的循环套当中，如果座键方法不对，引斜导向面有毛刺、

凹槽损伤，循环套定向键损伤、松动都有可能造成仪器座不上键

或座键不到位，导致开泵后无脉冲信号，鹤3井施工中因循环套定向

键松动，广101井因引斜导向面有毛刺，仪器入井后开泵无脉冲信号。

解决方法：紧固循环套当中的定向键的顶丝，用锉刀修光引斜导向面

上的毛刺毛边，仪器正常工作。防范措施：平时做好引斜、循环套定

向键的检查保养修配工作，保证部件的完好。

3．仪器工作环境：泥浆泵工作不平稳，空气包氮气压力不足，

高低压管汇闸门有刺漏现象，泥浆净化不好，泥浆中含有絮状物。在

草平5井施工中，仪器在井口开泵测试时有脉冲，三分钟后突然无脉

冲，取出仪器检查发现筛屏上有类似麻绳的絮状物堵塞脉冲发生器筛

屏（见图1），造成仪器无脉冲信号。解决方法：首先清理筛屏上的

絮状物，其次与井队相关负责人协调，要求其对泥浆进行循环过滤处

理，仪器运转正常。防范措施：施工前，了解井队设备及泥浆工况，

发现泥浆中有影响仪器工作的堵漏材料或其它杂物，要求井队立即整

改。

图1脉冲发生器筛屏及堵塞物

（二）中途或井底开泵测试无脉冲

1.仪器脱键：由于该仪器是座键式的，一旦下钻太快、开泵太猛、

井斜太大、处理井下遇阻、大幅度活动钻具时，都有可能造成仪器脱

离循环套定向键，在仪器回落的过程中，极容易造成引鞋受损，从而

使引斜无法回座到循环套中，泥浆从水眼顺利流走，产生不了压力脉

冲，导致开泵后无法传递脉冲信号。草平5井，马26-8井、文16-60

井，文202-1井，都曾出现过脱键现象。解决方法：出现脱键时，首

先要多活动钻具，上提、下放、转放，有可能的情况下，可打复合钻，

使仪器回到循环套当中，仪器方能正常工作。防范措施：控制钻具下

放速度，每分钟40米左右，匀速下钻，开关泵要缓慢，处理井下故

障时通知随钻技术员。

2．钻井液的影响：钻井液量不够，会影响泥浆泵的上水不好，

在钻井液中加入药品或改变钻井液性能时，密度大于1.7克/立方厘

米，粘度大于50s，含沙大于1﹪，钻井液性能差有杂物，钻井液中

有堵漏材料，添加了玻璃微珠或塑料小球，也会导致无脉冲信号。草

平3井等井，因泥浆粘度达到80～90s，流动性差，致使筛屏被堵，

开泵后筛屏被挤压变形，波纹管多次被压爆裂，导致仪器损坏不能正

常工作。解决方法：配置足够符合要求的钻井液，加药品时多循环，

下钻过程中每下10柱顶一次水眼，无脉冲时，上提5柱开泵测试，

有脉冲后继续下钻，提前一柱扩划眼到井底。防范措施：监控钻井液

性能，尽量使钻井液各项指标达到或接近仪器使用要求，及时补足钻

井液量，加药品时多循环，加堵漏材料后必须循环干净，不得添加玻

璃微珠和塑料小球，下钻多顶水眼，提前扩划眼。

图2磨损的仪器元件

3.仪器本身原因：该仪器由脉冲发生器、定向探管、扶正器等组

成，任何一个部件出现问题，都会造成开泵后无脉冲信号，常见的故

障有：脉冲发生器充油不充分，转子磨损，蘑菇头磨损严重，电器元

件老