CN212671757U

CN212671757U - 一种储存式可视化三维探井工具

Info

Publication number: CN212671757U
Application number: CN202022239800.2U
Authority: CN
Inventors: 史浩贤; 寇贝贝; 于浩雨; 黎晓舟; 王英圣; 陈静
Original assignee: Guangzhou Marine Geological Survey
Current assignee: Guangzhou Marine Geological Survey
Priority date: 2020-10-10
Filing date: 2020-10-10
Publication date: 2021-03-09
Anticipated expiration: 2030-10-10

Abstract

本实用新型涉及石油勘探开发附属装置的技术领域，特别是涉及一种储存式可视化三维探井工具，可有效改善摄像区域的能见度，便于记录和收取信息；包括管体本体，管体本体内设置有摄像头，管体本体外部设置有环状照明系统，管体本体上设置有多组清水注入口。

Description

一种储存式可视化三维探井工具

技术领域

本实用新型涉及石油勘探开发附属装置的技术领域，特别是涉及一种储存式可视化三维探井工具。

背景技术

探井设备一般应用于市政工程、能源、科学考察等领域，形成了两种不同的技术领域，一类应用于市政工程抢险、维修、保养等使用的管道内爬行机器人，矿山开发中应用的有缆摄像头等，可将摄像头及照明设备利用电缆放入井内100-500m深，并实时回传影像数据至地面控制系统。

一类应用于石油勘探开发领域，并发展出两种原理的技术及设备，一种是如钻井过程中的LWD、MWD、超声成像等技术，可实时获取钻井过程中井筒及近井周参数并传回地面，地面处理系统综合分析后为优化施工提供支撑，该类为非光学成像技术。一种是光学成像技术，即通过电缆携带高性能摄像装备下入井内，开展探井或修井等作业，但应用深度一般不超过1000m，一般只适用于浅海或深海，对于埋藏超过1500m水深深海领域油气矿藏开发，尤其缺乏可用的相关成像技术。

类似于医疗领域的胃镜技术，在石油钻井、地质钻探等凡是需要成孔或成井的领域，不可避免的会出现井下复杂情况。1、现有探井设备，如随钻测井，包括随钻电阻率、随钻伽马、随钻密度、随钻孔隙度等只能利用间接手段获取井筒及近井筒带的信息，如加拿大Darkvision公司开发的HADES-F^TM技术使用了新一代高分辨率声像头，该声像头安装在一个铰接式遥控机器人手臂上。该工具可以提供任何井筒阻塞、井口、落鱼或接箍的亚毫米测量、图像和三维重建。无论井内流体的清晰度如何，它都可以从任何方向实时发送到地面。斯伦贝谢公司的LWD、MWD技术同样也可通过射线获取地层或井筒信息，将数据处理后传回地面用于分析井下情况。

现有的探井设备，如前文提到的LWD，可利用不同频率的声波及反射波的解析，获取井筒及近井筒的物理参数，虽然在一定程度上为解决井内复杂提供参考，但易受其他因素的影响导致判断失误。矿山使用的探井设备虽然可以实时获取井内的影像资料，但如果应用于超深海的石油钻井、海洋地质钻探等领域，该设备在耐压、密封、有效拍摄距离、长距离实时传输等方面均不满足需求。简言之，具备光学成像的技术无法应用于超深海钻井、可应用于超深海钻井的设备无法光学成像，容易忽略复杂的井内细节信息，同时受外界干扰较大。因此开发一种可应用于超深海石油、天然气钻井、地质钻探等领域，能够获取井内高清影像数据的工具显得尤为重要。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种可有效改善摄像区域的能见度，便于记录和存储信息的储存式可视化三维探井工具。

本实用新型的一种储存式可视化三维探井工具，包括管体本体，管体本体内设置有摄像头，管体本体外部设置有环状照明系统，管体本体上设置有多组清水注入口。

本实用新型的一种储存式可视化三维探井工具，摄像头外部设置有摄像遮光罩。

本实用新型的一种储存式可视化三维探井工具，摄像头为高分辨率防水防撞耐压。

与现有技术相比本实用新型的有益效果为：目前在探井工具领域，具备光学成像的技术无法应用于超深海钻井、可应用于超深海钻井的设备无法光学成像。因此，本实用新型最主要的效果即不论钻井深度如何，均可获取井下预定井段的光学影像资料，解决了当下无法在超深海钻井中获取光学影像资料的难题。同时，本实用新型所需材料来源简单，施工简便，可大大节约海上或陆地深井探测的作业成本和劳动强度。

附图说明

图1是本实用新型的工具结构示意主视图；

图2是本实用新型的工具结构示意右视图；

图3是本实用新型的工具结构示意左视图；

附图中标记：1、管体本体；2、摄像头；3、环状照明系统；4、多组清水注入口；5、摄像遮光罩。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例，如图1至图3所示，该工具使用步骤如下：

(1)、地面准备：将供电系统、控制系统、采集系统完成线缆连接并进行密封测试，供电系统采用电池蓄电。控制系统内预先置入控制程序，用于控制摄像系统、照明系统的开关时间；采集系统包含存储介质，可将录入的井内影像资料进行存储；同时，在工具的底部安装主摄像头一台，在侧面沿着周向等角度安装3台小型摄像头，摄像头均耐压防撞，耐压等级≥30MPa，摄像头由控制系统同时开启或关闭；

(2)、地面连接：探井工具准备完成后，可在地面进行连接，将探井工具的连接端与钻杆或油管进行连接，按照预定的速度下放钻杆或油管；

(3)、地面补液：即将达到摄影井段前，地面泵入清水通过钻杆或油管直达清水注入出口；

(4)、控制系统启动：当下放至预定摄影井段时，控制系统中的程序也根据预先编入的指令，启动照明和摄像头开始进行摄影并将摄像信息存入到采集系统中。照明系统作为环状光源，可最大化照明的同时，减少对摄像头的光线干扰。清水注入后，将摄像头下方10cm范围内的能见度显著提高，使井内获取的影像更加清晰。

(5)、回收工具：当摄像采集一定时间后，控制系统会自动关闭照明及摄像，信息储存在采集系统中。地面停止泵入清水顶替常规泥浆，并开始起出管柱；

(6)、探井工具出井口后，将电池组取出蓄电以备下次使用。将控制系统中的程序块取出进行重新编辑。将采集系统中存储介质取出后，利用视频软件将四台摄像头的摄像信息进行合成，展示为三维立体影像资料，为分析井内工况提供最直观的参考依据。

本实用新型注重一种探井工具的设计方法，并未开展实质的工具加工制造，但若该方法需要生产，则需要注意以下问题：

(1)、密封性：本工具中供电系统、控制系统、采集系统以及线缆、摄像头等均对密封性要求较高，尤其是随着入井深度的增加，压力逐渐增大，容易出现外部液体进入工具内部连接处造成短路甚至工具损坏的可能，使工具无法正常工作；

(2)、耐压性：耐压等级决定该工具的下入深度，3000m的海水液注产生的压力已达到30MPa，因此，摄像头的耐压等级需由耐压级别较高的特质玻璃钢等材料制备，以满足超深海+深井的探井需求。

(3)、适应性强：由于探井工具仅在发生井下复杂情况或为观测井内生产状况以及其他目的时使用，因此，一套探井工具需配备多种直径的工具模块，以满足不同井眼尺寸下开展探井作业的需求，同时，各模块可快速组装，拆卸方便；

(4、)韧性好：目前海洋领域水平井应用广泛，尤其是大曲率井眼越来越多，因此，要求本实用新型工具具有较好的韧性，满足通过大曲率井眼后，仍能正常工作的要求。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种储存式可视化三维探井工具，其特征在于，包括管体本体，管体本体内设置有摄像头，管体本体外部设置有环状照明系统，管体本体上设置有多组清水注入口。

2.如权利要求1所述的一种储存式可视化三维探井工具，其特征在于，摄像头外部设置有摄像遮光罩。

3.如权利要求2所述的一种储存式可视化三维探井工具，其特征在于，摄像头为高分辨率防水防撞耐压。