CN105317422A - 井下可视探查设备及井下可视探查方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种井下可视探查设备，包括地面泵注系统、连续油管装备及连续油管防喷装置、随转式通讯装置、井下管柱串以及线缆。其中，井下管柱串下部连接有摄像托筒，摄像托筒内置摄像装置、过流通道和喷水孔，过流通道的一端与连续油管连通、另一端与喷水孔连通，连续油管内置线缆连接摄像装置与随转式通讯装置。本发明还提出了一种井下可视探查方法。本发明提出的井下可视探查设备，可完成定向井、水平井的全井探测，能够在井筒内液体浑浊、井下温度高等复杂环境下获取清晰影像资料。

Description

井下可视探查设备及井下可视探查方法

技术领域

本发明涉及石油工业检测技术领域，尤其涉及一种井下可视探查设备及井下可视探查方法。

背景技术

在油气井施工过程中，井下可视探查设备主要用于打捞、油管和套管检测、机械问题检查、流体入口识别、裸眼井测井以及射孔孔眼出液情况检测等。井下可视探查是近几年发展起来的解决油田复杂井况的新技术，该技术为油气井施工提供了有力依据，效果显著，在国内外具有广阔的市场。

过去检查套管破漏位置和漏失状况常采用井温测井、流体电阻测井、转子流量计测量、推木塞、封隔器试压等方法，但是对破漏形状、方位等却不能确定。而确定井内落物靠打铅模，则通过铅模上的印记判断落物鱼顶状况和落物形状，不能定量判断且不直观。

因此，应用井下视像技术来观察油气井井内状况及套管完好程度，获得清晰、直观、准确的井内状况视像资料，从而为采取相应对策措施进行有效处理提供直观依据，减少盲目性和重复施工，提高工序成功率。

目前，油气田开采逐步进入高温高压水平深井阶段，开发难度逐渐增大，井下复杂情况频发。现有的井下可视探查设备主要通过电缆或光纤下入井内检测直井段，另外，现有的井下可视探查设备对井筒内液体的透明度要求很高，同时，现有的井下可视探查设备也无法完成定向井、水平井的探测。另外，摄像头和电源耐温性能较差，不能适应深井高温情况。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种井下可视探查设备及井下可视探查方法，旨在实现定向井、水平井的全井探测，能够在井筒内液体浑浊、井下温度高等复杂环境下获取清晰影像资料。

为实现上述目的，本发明提供一种井下可视探查设备，包括地面泵注系统、连续油管装备、连续油管防喷装置、随转式通讯装置、井下管柱串以及线缆，当连续油管输送所述井下管柱串至水平井内任意位置时，所述井下管柱串下部连接有摄像托筒，所述摄像托筒内置摄像装置、过流通道和喷水孔，所述过流通道的一端与连续油管连通、另一端与所述喷水孔连通，连续油管内置线缆连接所述摄像装置与随转式通讯装置。

优选地，所述线缆为光纤、电缆或光电复合缆。

优选地，所述井下管柱串包括依次连接的连续油管连接器、丢手工具、单流阀、机械定位装置、扶正器和摄像托筒。

优选地，所述摄像托筒内设密封舱，密封舱头部有照明灯孔和摄像头孔，所有孔整体用一个透明承压挡板密封，或每个孔单独安装透明承压挡板密封，透明承压挡板外镀涂透明疏水疏油涂层；所述密封舱尾部设置线缆密封机构，所述密封舱内安装所述摄像装置，所述摄像托筒上设有与连续油管连通的喷水流道。

优选地，所述喷水孔位于所述摄像托筒的镜头端且喷水孔设置有多个，多个所述喷水孔均与喷水流道连通，多个所述喷水孔环绕于所述摄像装置的镜头，喷水孔的轴线与所述摄像托筒的轴线之间的呈一定交角。

优选地，所述摄像装置包括容纳于密封舱中的摄像头、与该摄像头电性连接的信号转换发送装置、与所述摄像头电性连接的电池供电装置、安装在照明灯孔位置的照明灯、以及套设在摄像装置外的隔热层。

本发明进一步提出一种基于上述的井下可视探查设备的井下可视探查方法，包括以下步骤：

将线缆穿在连续油管内；

将连续油管泵注端与地面泵注系统连接，另一端穿过连续油管防喷装置，与井下管柱串连接；

线缆穿过井下管柱串连接摄像托筒内的摄像装置与随转式地面通讯装置，进行地面摄像功能检测；

将井下管柱串下入井内，下入过程中启动地面泵注系统向连续油管内泵入清水，以对摄像装置进行冷却，并防止井内污物覆盖摄像镜头，同时冲洗落鱼和套管的内壁；

下入过程中启动摄像装置实时显示井内图像，或对同一部位进行细致观察。

本发明提出的井下可视探查装置，通过对井下管柱串进行改进，实现了定向井、水平井的全井探测，能够在井筒内液体浑浊、井下温度高等复杂环境下获取清晰影像资料。

附图说明

图1为本发明井下可视探查装置优选实施例的整体示意图；

图2为本发明井下可视探查装置中摄像托筒一视角的剖视结构示意简图；

图3为本发明井下可视探查装置中摄像托筒另一视角的剖视结构示意简图；

图4为本发明井下可视探查方法优选实施例的流程示意图。

图中，10-连续油管，20-连续油管防喷装置，30-地面泵注系统，40-井下管柱串，401-连接器，402-丢手工具，403-单流阀，404-机械定位器，405-扶正器，50-摄像托筒，501-线缆密封机构，502-连接丝扣，503-密封圈，504-支撑体，505-仪器舱本体，506-摄像托筒本体，507-仪器舱，508-过流通道，509-摄像头孔，510-照明灯孔，511-喷水孔，60-随转式地面通讯装置，70-线缆，80-套管，90-落鱼。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1和图2，图1为本发明井下可视探查装置优选实施例的整体示意图；图2为本发明井下可视探查装置中摄像托筒的结构示意简图。

井下可视探查设备主要包括与连续油管泵注端连接的地面泵注系统30、连续油管装备、套设于连续油管10上的连续油管防喷装置20、固定于连续油管装备滚筒上的随转式通讯装置60、终端监视设备100、固定于连续油管10下端的井下管柱串40，以及连接地面与井下并贯穿于连续油管10内的线缆70，当连续油管10输送井下管柱串40至水平井内任意位置时，井下管柱串40下部连接有摄像托筒50，摄像托筒50内置摄像装置、过流通道508和喷水孔511，过流通道508的一端与连续油管10连通、另一端与喷水孔511连通，连续油管10内置线缆70连接摄像装置与随转式通讯装置60。

线缆70可以是光纤或电缆或光电复合缆。地面泵注系统30包括液罐、泵车以及连接液罐、泵车和连续油管10之间的管路。

具体地，井下管柱串40包括依次连接的连续油管连接器401、丢手工具402、单流阀403、机械定位装置404、扶正器405、摄像托筒50。其中，所述连接器401的一端固定于所述连续油管10上，另一端与丢手工具402通过丝扣连接；所述丢手工具402在底部管柱串遇卡时，进行投球打压或过提一定吨位实现丢手；所述单流阀403确保在高压井内流体不能从连续油管10内部上返；所述机械定位装置404用来校正连续油管10下入深度；所述扶正器405用以提高井下管柱串在井筒内的局中度。

具体地，摄像托筒50主要包含套设于线缆70上的线缆密封机构501、摄像托筒本体506、位于线缆密封机构501外的连接丝扣502（即外螺纹）、套设于线缆密封机构501上的密封舱本体505、位于线缆密封机构501和密封舱本体505之间的密封圈503、位于密封舱本体505和摄像托筒本体506之间的支撑体504。摄像托筒50还设有摄像头孔509、照明灯孔510。密封舱本体505内设用于容纳摄像装置的密封舱507，所述支撑体504将密封舱本体505与摄像托筒本体506固定，并设有与连续油管10连通的喷水通道。

摄像托筒内设密封舱507，密封舱507头部有照明灯孔510和摄像头孔509（分别用于安装摄像装置的照明零件和摄像零件），所有孔（指所有的照明灯孔510和摄像头孔509）整体用一个透明承压挡板密封，或每个孔（指单个的照明灯孔510或摄像头孔509）单独安装透明承压挡板密封，透明承压挡板外镀涂透明疏水疏油涂层；密封舱507尾部设置线缆密封机构501，密封舱507内安装摄像装置，摄像托筒50上设有与连续油管10连通的喷水流道（位于支撑体504上）。

进一步地，参照图3，喷水孔511位于所述摄像托筒50的镜头端（即头部）且喷水孔511设置有多个，多个喷水孔511均与喷水流道连通，多个喷水孔511环绕于所述摄像装置的镜头，喷水孔511的轴线与所述摄像托筒50的轴线之间的呈一定交角（呈一定交角指喷水孔511的轴线与所述摄像托筒50的轴线不平行）。

本实施例中，摄像装置包括容纳于密封舱中的摄像头、与该摄像头电性连接的信号转换发送装置、与所述摄像头电性连接的电池供电装置、安装在照明灯孔510位置的照明灯、以及套设在摄像装置外的隔热层。

本井下可视探查设备工作原理如下：

将连续油管10泵注端与地面泵注系统30连接，另一端穿过连续油管防喷装置20，与井下管柱串40和摄像托筒50连接，线缆70预先穿设于连续油管10内，将摄像装置与随转式地面通讯装置60连接起来；

将井下管柱串40下入井内，下入过程中启动地面泵注系统30向连续油管10内泵入清水，以对摄像装置进行冷却（清水通过连续油管10经过支撑体504上的喷水流道进入到流道508中，最后通过喷水孔511喷出），防止井内污物覆盖摄像装置的镜头，同时可以冲洗落鱼90和套管80的内壁；下入过程中可以启动摄像装置实时显示井内图像，或对同一部位进行细致观察。得到的影像可以进行处理以获得更多信息。

本实施例提出的井下可视探查装置，通过对井下管柱串进行改进，将过流通道508的一端与连续油管10连通、另一端与喷水孔511连通，向连续油管10内泵入清水时清水可通过喷水孔511喷出，一方面可冷却摄像装置，另一方面还可喷射清洗落鱼90以及套管80的内壁，实现了定向井、水平井的全井探测，能够在井筒内液体浑浊、井下温度高等复杂环境下获取清晰影像资料。

本发明进一步提出一种井下可视探查方法。

参照图4，图4为本发明井下可视探查方法优选实施例的流程示意图。

本优选实施例中，一种基于上述井下可视探查装置的井下可视探查方法，包括以下步骤：

步骤S10，将线缆穿在连续油管内并保持合理的张力；

步骤S20，将连续油管泵注端与地面泵注系统连接，另一端穿过连续油管防喷装置，与井下管柱串连接；

步骤S30，线缆穿过井下管柱串连接摄像托筒内的摄像装置与随转式地面通讯装置，进行地面摄像功能检测；

步骤S40，将井下管柱串下入井内，下入过程中启动地面泵注系统向连续油管内泵入清水，以对摄像装置进行冷却，并防止井内污物覆盖摄像镜头，同时冲洗落鱼和套管的内壁；

步骤S50,下入过程中启动摄像装置实时显示井内图像，或对同一部位进行细致观察。得到的影像可以进行处理以获得更多信息。

本实施例提出的井下可视探查方法，可完成定向井、水平井的全井探测，能够在井筒内液体浑浊、井下温度高等复杂环境下获取清晰影像资料。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种井下可视探查设备，包括地面泵注系统、连续油管装备、连续油管防喷装置、随转式通讯装置、井下管柱串以及线缆，其特征在于，当连续油管输送所述井下管柱串至水平井内任意位置时，所述井下管柱串下部连接有摄像托筒，所述摄像托筒内置摄像装置、过流通道和喷水孔，所述过流通道的一端与连续油管连通、另一端与所述喷水孔连通，连续油管内置线缆连接所述摄像装置与随转式通讯装置。

2.如权利要求1所述的井下可视探查设备，其特征在于，所述线缆为光纤、电缆或光电复合缆。

3.如权利要求1或2所述的井下可视探查设备，其特征在于，所述井下管柱串包括依次连接的连续油管连接器、丢手工具、单流阀、机械定位装置、扶正器和摄像托筒。

4.如权利要求3所述的井下可视探查设备，其特征在于，所述摄像托筒内设密封舱，密封舱头部有照明灯孔和摄像头孔，所有孔整体用一个透明承压挡板密封，或每个孔单独安装透明承压挡板密封，透明承压挡板外镀涂透明疏水疏油涂层；所述密封舱尾部设置线缆密封机构，所述密封舱内安装所述摄像装置，所述摄像托筒上设有与连续油管连通的喷水流道。

5.如权利要求4所述的井下可视探查设备，其特征在于，所述喷水孔位于所述摄像托筒的镜头端且喷水孔设置有多个，多个所述喷水孔均与喷水流道连通，多个所述喷水孔环绕于所述摄像装置的镜头，喷水孔的轴线与所述摄像托筒的轴线之间的呈一定交角。

6.如权利要求5所述的井下可视探查设备，其特征在于，所述摄像装置包括容纳于密封舱中的摄像头、与该摄像头电性连接的信号转换发送装置、与所述摄像头电性连接的电池供电装置、安装在照明灯孔位置的照明灯、以及套设在摄像装置外的隔热层。

7.一种基于权利要求1至6中任意一项所述的井下可视探查设备的井下可视探查方法，其特征在于，包括以下步骤：

将线缆穿在连续油管内；

将连续油管泵注端与地面泵注系统连接，另一端穿过连续油管防喷装置，与井下管柱串连接；

线缆穿过井下管柱串连接摄像托筒内的摄像装置与随转式地面通讯装置，进行地面摄像功能检测；

将井下管柱串下入井内，下入过程中启动地面泵注系统向连续油管内泵入清水，以对摄像装置进行冷却，并防止井内污物覆盖摄像镜头，同时冲洗落鱼和套管的内壁；

下入过程中启动摄像装置实时显示井内图像，或对同一部位进行细致观察。