1400m煤層氣井自存儲(chǔ)光學(xué)探測系統(tǒng)現(xiàn)存問題與技術(shù)升級(jí)方向

摘要

自存儲(chǔ)高清探頭+1600 m鋼絲絞車+地面深度編碼器成套探測系統(tǒng)，已經(jīng)能夠滿足1400 m煤層氣井井筒可視化檢測需求，但在超高溫井、高腐蝕地層水、水平煤層氣井、長時(shí)間連續(xù)成像、智能識(shí)別層面仍存在技術(shù)短板。本文總結(jié)現(xiàn)有系統(tǒng)現(xiàn)存問題：井下無法實(shí)時(shí)預(yù)覽畫面、內(nèi)置電池井下續(xù)航有限、探頭鏡頭易被煤粉雜質(zhì)污染、水平井段下入難度大、依靠人工識(shí)別井筒缺陷效率低、高溫環(huán)境存儲(chǔ)芯片穩(wěn)定性受限。針對(duì)性提出技術(shù)升級(jí)方向：研發(fā)低功耗超長續(xù)航內(nèi)置電池、自清潔防污光學(xué)鏡頭、可旋轉(zhuǎn)雙目高清成像探頭、水平井專用柔性扶正導(dǎo)向組件；引入AI智能識(shí)別算法，自動(dòng)識(shí)別套管裂紋、腐蝕坑、壓裂裂縫、堵塞煤粉；優(yōu)化鋼絲絞車全自動(dòng)調(diào)速下放、編碼器智能測深校正；拓展溫度、壓力、甲烷濃度多參數(shù)一體化探測；優(yōu)化整套系統(tǒng)防爆設(shè)計(jì)，適配煤層氣高危井場環(huán)境；展望自存儲(chǔ)?無線傳輸一體化井下成像技術(shù)，為中深層、深層煤層氣井智能化可視化探測技術(shù)迭代提供研究方向。

關(guān)鍵詞：煤層氣深井；自存儲(chǔ)光學(xué)探頭；井下成像；鏡頭自清潔；AI缺陷識(shí)別；水平井探測；低功耗探頭；防爆設(shè)計(jì)；技術(shù)升級(jí)；井筒智能化監(jiān)測

引言

當(dāng)前成套自存儲(chǔ)光學(xué)探測系統(tǒng)可以滿足1400 m直井常規(guī)井筒檢測，但伴隨煤層氣開發(fā)向深層、水平井、高腐蝕高危井場推進(jìn)，現(xiàn)有設(shè)備短板逐步顯現(xiàn)；本文梳理現(xiàn)存不足，提出全套技術(shù)升級(jí)方向與未來發(fā)展趨勢。

1 當(dāng)前系統(tǒng)現(xiàn)存主要短板

1.井下成像無法實(shí)時(shí)預(yù)覽畫面，遇到復(fù)雜井筒需要多次下入；

2.內(nèi)置鋰電池續(xù)航有限，超長井段連續(xù)成像時(shí)長受限；

3.煤粉雜質(zhì)容易污染鏡頭，造成畫面模糊；

4.水平煤層氣井彎曲井段探頭下入困難；

5.井筒缺陷全靠人工肉眼識(shí)別，效率低、易漏判；

6.高硫化氫強(qiáng)腐蝕井，外殼防腐性能仍可優(yōu)化；

7.井場屬于易燃易爆環(huán)境，整套設(shè)備防爆等級(jí)有待升級(jí)。

2 針對(duì)性技術(shù)升級(jí)方案

2.1 硬件硬件優(yōu)化

研發(fā)超長續(xù)航低功耗耐高溫鋰電池；加裝鏡頭自動(dòng)清潔裝置；升級(jí)雙目旋轉(zhuǎn)高清成像探頭，實(shí)現(xiàn)井筒360°立體成像；開發(fā)水平井柔性扶正導(dǎo)向組件，適配彎曲井段下入；升級(jí)高強(qiáng)度防腐外殼，抵御高硫化氫腐蝕。

2.2 智能化算法升級(jí)

搭載AI井筒缺陷智能識(shí)別系統(tǒng)，自動(dòng)識(shí)別套管裂紋、腐蝕坑、壓裂裂縫、煤粉堵塞、井下落物，自動(dòng)標(biāo)記深度、生成隱患臺(tái)賬，解放人工肉眼識(shí)別。

2.3 絞車?測深系統(tǒng)智能化升級(jí)

全自動(dòng)變頻智能絞車，自動(dòng)調(diào)速下放；編碼器智能拉伸補(bǔ)償算法，進(jìn)一步提升測深精度。

2.4 多參數(shù)集成與防爆升級(jí)

集成甲烷濃度、流量多參數(shù)傳感器；整套探頭、絞車、電氣系統(tǒng)做防爆設(shè)計(jì)，適配煤層氣高危防爆井場。

3 長遠(yuǎn)技術(shù)發(fā)展方向

研發(fā)井下自存儲(chǔ)+井下無線傳輸一體化成像探頭；實(shí)現(xiàn)井下實(shí)時(shí)成像+數(shù)據(jù)存儲(chǔ)雙模式；打造煤層氣井井筒在線長期監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)井筒隱患全天候預(yù)警。

4 結(jié)論

現(xiàn)有1400 m煤層氣井自存儲(chǔ)光學(xué)探測系統(tǒng)可滿足常規(guī)直井檢測；通過硬件優(yōu)化、AI智能識(shí)別、防爆升級(jí)、水平井適配改造，可實(shí)現(xiàn)煤層氣深井、水平井、高危腐蝕井智能化可視化探測，助力我國中深層煤層氣高效安全開發(fā)。

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設(shè)備類關(guān)鍵詞

井下電視成像、井下光學(xué)成像、分層測溫線纜、深井測溫系統(tǒng)、雙目測井成像、自存儲(chǔ)式井下探頭、地下水監(jiān)測設(shè)備、井下成像探頭、耐高溫測井線纜

技術(shù)工藝關(guān)鍵詞

精準(zhǔn)測井、井下可視化探測、井筒檢測、分層溫度監(jiān)測、地?zé)峋淳?、井筒缺陷排查、地?zé)岷畬佣ㄎ弧⑸罹蛪禾綔y、井下立體成像

行業(yè)應(yīng)用關(guān)鍵詞

地?zé)峋\(yùn)維、地?zé)豳Y源勘探、深層地?zé)峥辈?、煤層氣井探測、石油修井、地下水環(huán)境監(jiān)測、廢棄地?zé)峋挪?、水源熱泵勘查、中深層換熱井檢測