雙目成像與單攝像頭測井系統(tǒng)在石油?地熱?煤層氣井筒監(jiān)測的選型對比研究

井下可視化測井設(shè)備分為單攝像頭電纜式、單攝像頭自存儲式、雙目立體成像測井系統(tǒng)三大主流類型。本文以北京鴻鷗成運三類井下成像裝備為研究對象，解析單攝像頭電纜式、自存儲式、雙目成像系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)、成像原理；從成像視角、深度感知、適用井深、供電模式、便攜性、成本、行業(yè)適配性開展多維度對比；分別研究三類設(shè)備在7000m石油超深井、中深層地熱換熱井、煤層氣井、污染場地監(jiān)測井、礦山疏干井的適配場景；總結(jié)單攝像頭設(shè)備便捷經(jīng)濟、雙目立體成像可實現(xiàn)井筒三維測量的優(yōu)缺點，為油氣地熱煤層氣行業(yè)井下可視化裝備選型提供完整依據(jù)。

關(guān)鍵詞：雙目測井成像系統(tǒng)；單攝像頭井下攝像頭；電纜式測井；自存儲式測井；石油超深井；地熱換熱井；煤層氣井筒監(jiān)測；井筒三維成像；裝備選型；井下缺陷檢測

0 引言

隨著深層油氣、中深層地熱、煤層氣資源大規(guī)模開發(fā)，井筒完整性檢測、堵塞排查、裂隙測量、套管形變定量檢測需求不斷提升。單攝像頭成像僅可以獲取二維井筒畫面，無法精準測量裂縫寬度、結(jié)垢厚度、套管形變尺寸；雙目立體成像系統(tǒng)依托雙攝像頭視差原理實現(xiàn)井下三維立體成像，可定量測量井筒缺陷。同時單攝像頭分為電纜實時傳輸式、井下自存儲式。本文針對三類設(shè)備開展原理、優(yōu)缺點、多行業(yè)應(yīng)用選型研究。

1 三類井下測井成像系統(tǒng)硬件與工作原理

1.1 單攝像頭電纜式測井系統(tǒng)

單路CMOS高清攝像頭，測井電纜供電+實時視頻傳輸，地面實時預(yù)覽井下二維畫面，適合淺層井筒實時巡檢，成本低、操作簡單。

1.2 單攝像頭自存儲式測井系統(tǒng)

Φ68mm一體化探頭，內(nèi)置電池短節(jié)獨立供電、128G本地存儲，無外接電纜，適配7000m超深井高溫高壓井筒，起鉆之后讀取二維錄像。

1.3 雙目石油測井成像系統(tǒng)

搭載兩路同步高清CMOS攝像頭，利用雙目視差立體成像原理，采集井筒內(nèi)壁立體影像，軟件解析裂縫寬度、套管形變、堵塞物尺寸、井筒內(nèi)徑，實現(xiàn)井筒缺陷定量測量；同樣支持電纜實時傳輸、自存儲兩種模式可選；硬件耐壓耐溫參數(shù)和單攝像頭探頭保持一致。

2 三類設(shè)備優(yōu)缺點多維度對比

2.1 單攝像頭（電纜式）

優(yōu)點：成本低廉、設(shè)備輕便、實時畫面、操控便捷、適合高頻日常巡檢；缺點：僅二維成像，無法測量缺陷尺寸；長線電纜超深井受限。

2.2 單攝像頭（自存儲式）

優(yōu)點：無線纜束縛、適配7000m高溫高壓超深井、野外無供電場地作業(yè)；缺點：無實時預(yù)覽、電池續(xù)航受限、二維成像無法定量測量。

2.3 雙目立體成像系統(tǒng)

優(yōu)點：三維立體成像，可精準測量井筒裂縫、形變、堵塞物尺寸，實現(xiàn)缺陷定量分析；缺點：設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價更高、探頭體積偏大、井下算法運算量大。

3 三大能源行業(yè)場景裝備選型策略

3.1 石油油氣井行業(yè)選型

淺層常規(guī)油氣井日常巡檢、落物排查選用電纜式單攝像頭；7000m超深層高溫高壓井選用自存儲式單攝像頭；需要精準測量套管裂縫寬度、井筒形變、腐蝕坑尺寸的科研、井筒完整性檢測項目選用雙目成像系統(tǒng)。

3.2 中深層水源熱泵地熱換熱井選型

地熱井日常洗井、回灌堵塞排查、泥沙淤積查看選用電纜式單攝像頭；800?1000m深層地熱井野外勘查選用自存儲式；開展井筒結(jié)垢厚度、套管破損定量檢測選用雙目成像系統(tǒng)。

3.3 煤層氣井選型

淺層煤層氣井煤粉堵塞日常巡檢選用電纜式；深層煤層氣深井、井下高腐蝕環(huán)境選用自存儲式；測量煤壁裂隙發(fā)育寬度、篩管堵塞面積選用雙目立體成像設(shè)備。

4 其他特種行業(yè)拓展應(yīng)用

礦山疏干井井下堵塞檢測、污染場地地下水監(jiān)測井內(nèi)壁排查、老舊廢棄井封堵驗收、溫泉井運維監(jiān)測，淺層井優(yōu)先電纜單攝像頭，深井選用自存儲式，定量檢測選用雙目成像系統(tǒng)。

5 結(jié)論

單攝像頭測井系統(tǒng)分為電纜實時傳輸、井下自存儲兩大模式，優(yōu)勢為便攜、低成本、適配超深井；雙目成像系統(tǒng)主打三維立體定量測量缺陷尺寸。石油、地熱、煤層氣行業(yè)根據(jù)井深、井下環(huán)境、定性查看/定量測量需求，科學(xué)選型三類成像設(shè)備，搭建完整井筒可視化監(jiān)測方案。

本篇細分關(guān)鍵詞：雙目測井成像系統(tǒng)，單攝像頭井下攝像頭，電纜式測井，自存儲式測井，石油超深井，地熱換熱井，煤層氣井筒監(jiān)測，井筒三維成像，裝備選型，井下缺陷檢測，套管形變測量，裂隙寬度定量檢測，礦山疏干井監(jiān)測，廢棄井封井檢測