2020年第6卷第6期
PETROLEUM TUBULAR GOODS & INSTRUMENTS
・95・
•经验交流-
潘明宇，姚劲松，潘为之
(中国石油集
有限公司吉林分公司吉林松原138000)
摘 要：介绍了 TRHW 爬行器的结构组成、工作原理以及在水平井测井施工中相比其他水平井工具的优势。结合实际维修经验,
从机械和电路两方面分析了爬行器井下仪的常见故障原因，总结了解决方法，并提出了改进建议。关键词：爬行器；水平井工具；维修
中图法分类号:P631.8 g 1 文献标识码：A 文章编号：2096 -0077(2020)06 -0095 -03
DOI ：10.19459/j. cnki. 61 - 1500/te. 2020- 06- 022
Failurr Analysis and Solutions to TRHW Crawler Downhod Instrdment
PAN Mingyu , YAO Jinsong , PAN Weizhi
(JP p Branch , China Petroleum Logging Co. Ltd. , Songyuan , Jilin 138000, China)
Abstract : The structure and working principle as well as adventages of TRHW crawler compared with other horizontal well tools are intro
duced. Combined with the actual maintenance experience , the common failure causes of the crawler downhole instrument are analyzed from
both mechanical and electrical aspects. The solutions are summarized , and the irnpavement suggestions are put forward.Key words ： crawler ； horizontal well tool ； maintenance
随着水平井钻井技术的不断提高，水平井数量越来
越多。与直
比，水平井具有泄油面积大，开采效果
好的特点，在油田 开发中具有 。匸
主要有 三
来书网输方式。
钻具传输⑴：需要与 ，使电缆和钻具下放
同步，一旦 同步会出现两种情况：一是绞车电缆下放 过快，钻具 ，电缆打结；二是钻具 ，拉伸电
缆 拉断电缆。
油管传输：需要采油作业队配合，传输时间较长，测
井成本较高，不能时时
料， 面采集有时
无数 丢部分数据，耽
时间。
爬行器传输：与面
比，不需要其他作 ，缩短了 时间，提高了 时，而且安全可靠，是
用较多的 ⑵。爬行器
国内各大油田都有广泛应用，去年
仅在长庆油田一个项目部使用频次就达到千口井左右。 由于其性价比高，通是 选的
。维
人员通过对爬行器工作原理的学习，在维修过程中不 总结经验，可
爬行器 利工作 可靠
保障。
1.1爬行器地面仪组成及工作原理
TRHW 爬行器主要包括地面系统和井下仪两部分。
地面控制系统由计算机、TDK 直流电源、调制 板、网
络Lan 接 板、主 制板组成。地面系
1 ,
中TDK 直流电源作为爬行器 的供电电源，可 人
工手动调节，也可以通过计算
。计算机通过mo-
dem 将控制指令发
器，可 对 直流电源发
出电压调节指令， 电流最大限定值，也可以接收井
器上传数据，接收
直流电源返回的工作电压、
工作电流等参数。
初投稿收稿日期：2020 -01 -12；修改稿收稿日期：2020 -08 -12
第一作者简介：潘明宇，男，1970年生，工程师,1991毕业于吉林工学院电子工程专业，目前从事测井仪器维修工作。E-mail : pmysccjyjs@
163-
com
・96・
条谕荤爲均仪器
2020年12月
图1爬行器地面系统框图
1.2爬行器井下仪组成及工作原理
爬行器 包括电子线路、推靠短节、驱 短节（一般3节）、扶 器短节（一般4节）、稳压短节&2爬 器 结构 2 $ 时 器连接
序一般为：
+旋转+扶正器1# +爬行器线路+
器+
扶正器4#。 器可配接 三 器（三 数+伽
子、八扇区 密度等仪器&3'。
首先爬行器的电路短节与地面系统建立通讯后，接
收执 面下发的电磁 命令，由靠短节的液压
泵
力从油箱抽油，泵入活塞缸体并 活塞驱动
撑臂撑开（压力大小由地面控制）。 次 面下发命令
驱动短节内部三相电机带
构使爬行轮转
，转 的方向和转速均由地面 制。仪器支撑臂
撑开后，多余的液压油进入稳压短节，稳压短节作用主
减
器受温度、井液压力等
的，保内部液
压系统的压力基本稳定。扶器短节主要保证仪器在井下
套管内居中，减 器在爬行过程中与套管的摩擦力。
电路短节
打压短节
摧靠短节
稳压短节
图2爬行器井下仪结构示意图
2.1机械故障
爬行器 压撑臂后，长时间使用会 力部位iphd
受损，主 及各类齿轮、轴承、销子等机械部件。
2.1.1 故障1
爬行器 段爬行50 m
，电流增大无法爬行。
发现，第一驱动轮半支撑状态，爬 轮没有完全收
。 驱 轮转系统，发现爬行轮 重，内部小
星齿及 柱损坏，轴 坏，爬轮 状况 3所
。 换
爬行轮及内部星齿后，轴 驱动轮开收
自如，三节驱动轮转正常。
图3爬行轮磨损状况图
分析：个 小队接触爬行器时间短，对爬行器
作流 悉。 用时没有安装4#滚轮扶正器,
并 爬 器爬 时 压 8 MPa ， 爬 器器爬行时，摩擦阻力增大，其中第一驱动轮 的阻力最大，超
力 ，电 电流增大，第一驱
：动
构 重。
办法：及时与小 作人员沟通。
爬 时加压4~5MPa 。遇到阻力
物时，适当 压力，
增大电压，增加驱动轮转速。或者反向驱 段距 '
再正向爬行，不要让爬行器满负荷受力。
2.1.2 故障2
爬行器下到目的层后电流增大，无法建立通讯。检
查发现,2#扶 器灌入
， 23芯（与1#扶 器2,
5,6电芯连接）绝缘，供电 电芯与仪器外壳短
，电流增大，出现高压
。
分析：2#扶 器由顶丝顶住滚珠入
通线绝缘密封,2#扶正器密封
4
。
这］
密封段 对 ，造密封圈
进入
内部贯通线，使绝缘
，加电后电流增大。
图4 2#扶正器密封设计
办法：建厂家重
者 密封结构。
人员每次都
扶正器贯通线各芯之间和各芯
与地之间绝缘（大于500 M .），发现问题及时维修。
2.1.3 故障3
面配接爬行器时电流大。检查发现，稳压短节内
碟簧连接处有
，并有漏油现象。用数 ：测
量稳压短节1 ~7芯对地电阻只有几欧。 发现贯通线拧劲，与外壳短路电流增大。重
换稳压短
节贯通线并注油后，爬器工作
。
分析：小 对爬行器
机器人定位技术
刮刮卡制作结构不熟悉，配接时
误操作
。
2020年第6卷第6期潘明宇等:TRHW爬行器井下仪故障分析与解决・97・
办法：人员及时提醒小人员安装的注意事项。在稳压短节连接处增加警示标志（缠高压胶，缠绕扎带等），以后没有出现同样错误。
2.2电路故障
爬行器电路主要包括TR1控制板,TR2通板,TR3电制板,TR4电驱动板,TR5电压控制板, TR6电缆控制板,TR7低压电源板,TR8电磁阀50V电压板,TR9电磁阀35V电压板，共9块板。另外，每个驱动短节包括TR3和TR4板。
2.2.1故障1
爬行器电时电流大于100mA（电20~30mA）。电路发现,TR4板有1个MOS场应管外观发黑积碳，5$用数发现,MOS 场效应管栅极、漏极、源极之间短路,MOS场应管烧坏。
图5TR4板MOS管外观发黑积碳
分析：一是TR4板共有6个MOS管，排列紧凑，散热；二是MOS管与骨架之间仅用云母垫片做绝缘处理，绝缘程度不够$当云母片产生裂缝或被
就会烧毁MOS管。
炭材料工程技术办法：在云母片与骨架之间再加3M胶带加强绝缘，并骨架上加上散热器或散热硅胶垫$
2.2.2故障2
压短节电作，爬器无法撑臂$
分析:TR3板是电制电路。地面通过CAN总线和CPU建立通讯,CPU接收地面下发命令给三驱动IN2233芯片产生三相电压U、V、W制电转速,TR3板电 制框6$
图6TR3板电机控制框图
IN2133/IR2135/IN2233/IR2235系列驱动芯片是专高电压、高速度的MOSFET和IGBT的&4'$系列驱动芯片内部集成了互立的3组半桥驱动电，可对上下桥臂死区时间，特于三相电源换等方面的应用$
时首先去掉TR3板，用电机专用线直接接电机，（注上压，不能转动），电转动,TR3板有问题。更换TR3板，电作，打压（注：不同驱动短节TR3板要用跳线对电路板进行驱动编号设置，具体见说明书）
2.2.3故3
爬行器地面与无法建立通讯$
分析：首用器面下发的FSIK制信号，是有问题$爬器电路框7$面发的调制命令首先到达TR2板, TR2板发送给TR1控制板,TR1控制板经CAN 总线把命令发送压短节和驱动短节。更换TR1板、TR2板，通建立不上$电板TR2板的VCC5V电源只有0.3V$VCC5V电自TR7板+8V、+16V电源变换。用数TR7板+8V、+16V的电输出只有0.5V左右。更换TR7板后,+8V、+16V电源有输出，仍然无通讯$TR4板+12V电压时发现，电源只有0.1V电压。判是+12V电源短路引起故障$换TR4板，通，爬器工作$
CAN总线
图7爬行器井下仪电路框图
2.2.4故障4
爬行器爬行到井底，与井下声波变密度仪器缆芯切换，无法$
分析:TR6板制缆芯切换。爬器与推送的仪器复用七芯电缆$爬器与仪器缆芯切换见图8$
图8爬行器与仪器缆芯切换图
爬行器工作时1芯和4芯电，继电器无供电，常闭触点将缆芯2、5、6并爬行器供电,3芯是爬行器的通讯线$爬器将器推送到工作，爬行器工作。供电1芯和4芯AC180V，通过变压器降压后整流输出24VDC，此电源给继电器供电，继电器触点切换爬行器的上的7根缆芯全部贯通，进密度他仪器$
（下转第100页
）
•100•
条谕荤爲均仪器2020年12月
体下的接；连接销1安装在夹紧体上的前端侧，侧劈开。
将密度于刻度块内，两只加压分：于密度上面，使加压位于刻度块和之间，通过刻度加压的柄调节加压的力，此张力施加在密度上则为压力，密度压力作用下，滑板端面与刻度钢片面及刻度面之间接触加紧密，从高刻度精度和刻度一次。 图3机械加压装置实物图
体上的功能是支撑刻度器的内部的上侧，在实际应用发现，由于外部架构的不对称性，导
开角度不够大，不能有效加压，体的前增加母，更能增加的使用。体
是支撑密度和接螺母，接母个支撑点，当柄转动时，连接母转动，使得接杆垂直方向。
2530性密度刻度时，刻度加压的用情况如图4。
图4刻度加压装置使用图
(上接第97页)
首先判断TR6板发生故障，更换TR6板，缆芯切换$进发现，TR6板流桥二极管开继电器无输入电压，重接二极管作$
爬行器庆油田使用高，助
密度测量胶结，而且可他数及、孔等。但由于其自身电大、发热高，元器件烧毁；且爬行轮若未及时保用时间过长也会故$通过总结维验，对爬行器建议：
1)爬轮、大小锥齿、轴等
须及时保养，否重有可能爬败。
2)TR4板的6个MOS管距离太近，很难保证良好的
加压2530密度刻度时用，通过增大加密度上的压力密度滑板面与刻度片及刻度面之间接触紧密，从的刻度准，大大提高了刻度一次，了刻度返工$加压用年內次刻度I率到了94.44%，同时也减少了小作人员接受的额外性照射，作者的身体了有效保证。
参考文献
&1]北京环鼎科技有限公司.530-IC数控测井仪器使用维修手册&Z].2007.
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测井技术，2006，30(3)：246-248.
[4]LDLT6450岩性密度刻度方法&J].石油仪器，2010，24(3):
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&5]维茜，胡培毅，杨文，等.2228岩性密度仪刻度一次成功的&J]•石油仪器，2009，23(4):32-33-
(编辑：屈忆欣)
散热。考虑到仪器空间比较充足，建重骨架结构，使MOS管之间距理，到的散热保护作用$
3)2#扶器顶丝与滚珠结构对，易
伤密圭寸圈器进水，建模式，保证绝缘。
参考文献
&1]，怀•石油测井爬行器的维护及常见故障排除& J]-石油化工和设备,2019,40(6)：120.
&2'北京环鼎公司-爬行器使用维修手册&Z].2018：11.
&3'郑安平，，.IR2XXX三相桥功率驱动芯片原理及应用[J].国外电子元器件,2000,6(7)：11-13.
&4]永，，建成，等.•生产爬行器设计& J]•石油仪器,2009,23(4)：6-7.
(编辑：姜婷
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