井下成像‑光纤测温耦合监测技术在地热井修井当中的应用研究

【资料简介】

井下成像‑光纤测温耦合监测技术在地热井修井当中的应用研究

摘要

传统地热井修井作业只依靠井下单一视频成像只能够获取井筒内壁表观状态，无法掌握含水层温度分布、井内纵向温度场变化。分布式光纤测温可以实时获取全井段连续温度数据，井下成像负责直观识别套管破损、结垢、堵塞缺陷，两项技术可以形成表观影像‑温度参数的耦合监测体系。本文对比两项监测技术各自优势，搭建成像‑光纤测温联合施工流程；在修井前期病害排查、洗井过程动态监测、完工质量核验阶段开展协同作业。工程实践证明耦合监测模式可以识别隐蔽性层间窜水、深部含水层堵塞等单纯视频成像难以发现的隐患，优化老旧地热井修井检测手段。

关键词：井下成像；分布式光纤测温；地热井；可视化修井；温度场；层间窜流；堵塞监测

引言

中深层地热含水层结构复杂，地热井套管破损之后浅层冷水窜入井筒，会扰乱井筒纵向温度场；滤水管含水层外侧堵塞之后进水流量下降，对应井段温度出现异常波动。单纯依靠井下成像只能够观察套管内壁表面缺陷，埋藏在地层深处、水泥环位置的隐蔽故障无法通过肉眼视频识别。

分布式光纤测温技术可以沿着整条井筒获取连续、实时的温度曲线，温度异常点位即为故障可疑井段。先依托光纤测温定位异常深度，再下放井下成像探头定点拍摄故障位置，二者互相配合，实现隐蔽病害精准排查。当前多数地热修井项目只单独采用井下电视，多参数耦合监测技术普及程度较低。本文针对成像‑光纤测温耦合监测技术展开研究。

1 两项监测技术功能分工

井下成像：获取套管内壁、滤水管、井底杂物直观影像，识别结垢、孔洞、裂缝、落物、滤网堵塞等表观缺陷；

分布式光纤测温：全天候采集全井段纵向温度数据，捕捉温度突变、温度偏低、升温迟缓等异常信号，定位套管外水泥环破损、浅层冷水窜入、含水层堵塞、透水层出水异常等隐蔽故障。

光纤测温锁定可疑故障井段，井下成像开展可视化验证，二者互补，规避单一检测手段的局限性。

2 耦合监测在地热井修井全流程作业方案

2.1 修井前期联合病害排查

将测温光纤固定于套管外壁或者投入井筒内部，采集完整井筒温度剖面；对比标准地热井温度梯度曲线，标记温度突变异常井段。之后操控井下成像探头直达异常深度，拍摄套管内壁实况。

例如某井1100m井段温度骤然下降，成像检测发现该深度套管腐蚀穿孔，浅层低温地下水渗入井筒。只使用成像全井扫描耗时漫长，光纤测温可以快速锁定故障区间，缩减检测工期。

2.2 洗井修井期间动态监测

高压水射流、气举洗井作业的时候，光纤测温实时监测各透水层出水温度变化；当含水层堵塞疏通之后，地热流体顺利流入井筒，该段温度恢复正常值。工作人员依靠温度数据判断堵塞疏通进度，再配合成像画面确认滤水管通畅。

2.3 修井竣工双重验收

修井施工结束之后，一方面成像检查套管孔洞封堵、结垢清理情况；另一方面复测井筒温度场，异常温度点位恢复正常梯度，代表层间窜流隐患消除。影像资料、温度曲线两项资料共同作为验收档案。

3 设备布设以及工况适配要点

光纤测温线缆耐温参数需要适配地热井最高温度；光纤线缆和井下成像电缆下放作业做好分隔，下放期间避免线缆缠绕；高浊度井液不会干扰光纤测温工作，因此井筒浑浊、成像画面模糊的时候，光纤测温依旧可以稳定获取故障线索。

4 工程案例

一处城市供暖地热井出水温度逐年降低，常规全井段井下成像巡检没有找到明显套管破损。启动分布式光纤测温监测之后，发现在890m深度出现明显温度跌落。定点下放成像探头仔细排查，发现一处毫米级细微套管腐蚀小孔，浅层冷水持续渗入井筒。后续开展挤水泥封堵，施工结束之后温度梯度恢复正常，出水温度达标。

5 结论

井下成像负责表层缺陷识别，分布式光纤测温捕捉井筒温度异常、排查隐蔽层间窜水和含水层堵塞。二者耦合监测能够克服单一井下成像难以探测套管外侧隐患的短板，老旧地热井修井检测体系。今后复杂中深层地热井运维，应当大力推广多传感器协同监测模式。

参考文献

[1]张恒.分布式光纤测温技术在地热井监测中的应用[J].能源技术与管理,2025

[2]陈阳.井下电视与多参数传感器联合检测井筒病害[J].勘察科学技术,2024

老旧地热井通井洗井可视化工艺与井下成像系统配套施工方案研究 关键词

核心主题词

老旧地热井，地热井洗井，地热井通井工艺，井下成像系统，可视化施工，配套施工方案

故障与病害类

地热井堵塞，滤水管堵塞，结垢堵塞，泥沙淤积，含水层堵塞，回灌衰减，井内结垢，套管破损，滤水管腐蚀，井内杂物，地热井产能下降

井下成像设备类

井下电视，钻孔电视，井下摄像系统，深井成像探头，井下全景成像，井下内窥检测，井下成像绞车，井下成像电缆，井内图像采集

工艺技术类

可视化洗井，可视化通井，洗井工艺，通井施工，高压水射流洗井，气举洗井，活塞洗井，化学洗井，物理洗井，洗井前后对比检测，井下工况判识，病害定位，井内缺陷识别

工程应用参数

地热井检修，地热井运维，存量地热井改造，地热井修复，滤水管修复，洗井效果评价，成井质量评估，井内状态研判，施工全过程可视化

研究与方案类

施工工艺研究，配套施工方案，现场施工工艺，施工流程优化，病害成因分析，施工风险防控，洗井效果验证，工程案例

行业相关

中深层地热，地热供暖，地热资源开发，地热井运维检修，地热回灌

老旧地热井,地热井洗井,通井工艺,井下成像系统,可视化施工,地热井堵塞,滤水管结垢,泥沙淤积,回灌衰减,井下电视,钻孔电视,可视化洗井,物理洗井,化学洗井,地热井修复,存量地热井改造,病害定位,洗井效果评价,配套施工方案,地热井运维