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行业领域

新材料产业,制造业

需求背景

在油气田生产开采中，由于地层应力变化，井下流体腐蚀，地层出砂等情况，井下管柱，包括套管、油管等往往出现变形、穿孔、埋卡等情况出现，导致井减产，甚至停产。需要对油气井进行修井，恢复产量。在修井过程中，对于井下的情况，都是根据地面的现象，以前的井下测试数据和经验判断，如果判断正确，下步的修井工作就能很好的展开，达到预期目的。如果判断结果和井下实际工况不符，则费时、费工，还不能处理井下情况，造成大量的经济损失。对于具体的井下情况急需一种设备或者工具，入井后对井下环境、工况能直观的显示出来，指导下步的修井工作。

井下电视成像系统是解决了以上的问题，可以直观地监测井下油管或套管的技术状况，利用数字图像处理技术，对井下电视图像进行了数字化处理、图像分割和边缘跟踪。通过实际应用表明，该定量方法解释结果准确可靠。井下电视成像系统是用可见光对环境照射，对发射的光分析，得出图形、图像，在作业前，需要对井筒内的流体进行处理，一般要把井筒内完全替换为透明度较高的清水，才能达到作业要求。目前为止，井下电视成像系统作业井深不超过5000米，压力不超过70MPa，温度不超过120°C，对于新疆油田、塔里木油田的三超井（超深、超高温、超高压）井深达到8000米，井下温度到达170°C，井下压力到达100MPa以上，井下电视成像系统不能使用。另外，由于井下电视成像系统作业前需要替换清水，对于不能替换的井，处于偏远地方的深井，也是一项很大的经济负担。激光三维测井能解决井下电视成像系统目前不能处理的问题，达到超高温，超高压，对于环境透光度不好的井也可以使用，是对井下电视测井技术的进一步完善。

需解决的主要技术难题

激光三维测井技术，作为现代测井技术的前沿技术之一，以其信号简单化、图像化、三维化、便于理解等优势，拥有广泛的应用前景。其主要原理是利用井下摄像头获取井眼实时图像信息，利用激光三维成像设备获取井下三维图像，可用于套管检测、落物打捞、井下作业质量检查。激光三维测井系统主要对激光三维成像系统、测井数据传输系统、密封防护系统和综合处理软件系统等进行研究。激光三维测井系统的框架构建、深井数据信号的高速远距离传输和深井环境下仪器的稳定性是井下测井系统研制主要考虑的因素。工作于井下高温高压等恶劣环境下的仪器装备，在相关功能设计过程中应该考虑：硬件电路选用耐高温的元器件；承受高温高压的承压外壳材料；符合深井打捞要求的抗拉和抗压强度；严格的机械加工公差，并且应该具有高可靠、高稳定、易维修等特性，满足高温、高压环境下仪器连续工作的需求。

期望实现的主要技术目标

井下电视成像系统探头机芯摄像机圆周旋转360°，仰俯旋转180°，在井下观测更直观、更详细、更准确。采用高功率流明超特强光冷光源LED照明，5级内置照明亮度调节，外置补光功能。采用高清彩色低照度广角摄像机，方向键均支持电动和连续运动，可以随时定到某一个方位，进行定位观测，灵活性强，可用于观测钻孔、井孔、钻井、油井、桩基中地质体的各种特征及细微现象，如地层岩性、岩石结构、地质结构、岩层走向、断层、裂隙、夹层、岩溶破碎等。在井筒透光度良好的情况下，井内的状况和故障不论出现在井壁或者是出现在井底，均能丝毫不漏的看得清清楚楚。对于深井、高温、高压、井下透明度不好的情况下，井下电视成像系统均不能达到使用效果。

关键难点与挑战：

1、井下激光仪器小型化，外径100毫米左右

2、在0.5m能见度的盐水泥浆中可以使用

3、.仪器测井深度大于8000m，耐温不小于175°C

4、激光三维成像测量精度不大于1mm

处理进度