基于井下成像技术的修井作业井下落物打捞方案优化研究

【资料简介】

基于井下成像技术的修井作业井下落物打捞方案优化研究

摘要

地热井、油气井、水文井在钻井、运维过程经常出现工具碎片、钢丝绳、传感器、密封配件掉落井筒，形成井下落物。传统打捞作业依靠经验选用打捞工具，经常出现工具型号选错、打捞位置偏差、反复起下管柱，拉长工期、抬高施工成本。本文依托井下成像可视化检测技术，提前拍摄落物外形、尺寸、埋藏深度、摆放姿态，以此定制打捞工具、打捞角度、打捞施工流程；对比传统经验打捞和可视化前置打捞之间的效率差距，归纳不同种类落物对应的成像特征以及适配打捞工具。工程案例证实，井下成像前置勘测能够大幅提升一次打捞成功率，减少无用的起下管柱作业。

关键词：井下成像；井下落物；打捞作业；可视化勘测；修井；落鱼

引言

深井施工作业环境复杂，操作人员操作失误、设备部件老化断裂之后，各类金属工具、绳索、检测探头碎屑容易遗落井底。井下落物会堵塞滤水管、阻碍后续仪器下放，严重时直接造成整口井报废。

传统打捞流程为试捞模式，技术人员依靠钻井资料推断落物大致位置，随机投入打捞工具反复尝试。复杂形态落物打捞失败十几次属于常见现象。

井下成像能够直观看清落物大小、材质、摆放倾斜角度、埋藏淤泥厚度，工作人员依据实拍影像精准挑选打捞工具，确定打捞作业深度，实现精准打捞。本文针对可视化打捞优化方案展开研究。

1 常见井下落物成像识别特征以及打捞工具匹配

1.圆柱形钻杆、金属管件：长条状金属构件，选用卡瓦打捞筒；

2.钢丝绳、线缆类落物：散乱丝状缠绕物体，使用内钩打捞爪；

3.块状传感器、硬质配件：不规则块状杂物，配备磁力打捞器；

4.淤泥掩埋的小件杂物：先开展捞砂作业，清理表层淤泥之后再成像、打捞。

2 可视化打捞完整工序

第一步，井筒预处理。开展循环洗井降低水体浊度，保证成像画面清晰；

第二步，井下成像全面勘测。下放摄像探头抵达井底，多角度拍摄落物，记录埋深、外形、倾斜角度、周边障碍物；

第三步，定制打捞施工方案，选定打捞工具规格、下入深度、打捞操作方式；

第四步，投放打捞工具开展打捞；打捞结束之后再次下入成像探头，检验落物是否打捞干净；如若依旧存在残留杂物，调整工具再次施工。

3 打捞作业风险防控

下放打捞工具动作平缓，防止撞击套管壁造成二次掉落杂物；淤泥很厚的井底禁止直接打捞，淤泥扰动会让落物埋藏更深；油气井打捞全程落实防爆安全规范。

4 工程实例

一处水文深井检修时，检测用传感器意外掉落井底。工作人员下放井下成像设备，观察传感器被30cm泥沙掩埋。首先捞除表层淤泥，看清传感器立体形态，定制适配型磁力打捞工具，一次性顺利打捞成功。对比周边同类无成像勘测的打捞项目，平均试捞4‑5次，可视化方案大幅节约工期。

5 结论

井下落物打捞属于深井修井当中难度较高的工序。依靠井下成像前置可视化勘测，可以清晰掌握落物形态与埋藏条件，精准匹配打捞工具，摒弃盲目试捞模式，提升单次打捞成功率，降低深井修井综合成本。

参考文献

[1]黄强.油田井下落物打捞技术优化[J].石油和化工设备,2023

[2]江涛.钻孔电视在水井井底落物检测中的应用[J].地下水,2024

全套地热‑地下水勘察运维分类关键词

一、核心主体设备

1、地源热泵成套设备

浅层地源热泵、中深层水源热泵、复合热泵、热泵控制柜、变频循环水泵、回灌加压泵、换热站主机、分布式光纤测温终端、地温监测终端、能源管控平台

2、地热井与换热井仪器

中深层地热井、浅层换热井、回灌井、开采井；耐高温投入式液位传感器、水位‑水温一体化探头、多参数地热监测终端

3、井下成像探测系列

井下成像系统、钻孔电视、HO‑系列高温井下成像仪、自动排线绞车、耐磨耐高温探测电缆、防爆型井下摄像头、井筒可视化巡检设备

4、地下水采样监测装备

智能化洗井采样装备、常规洗井采样系统、常规水文调查装备、洗井采样质控站、智能样品流转箱、洗井潜水泵、低扰动气囊泵、多参数水质检测仪、水位泄降井深仪、便携式抽滤器、地下水流量计、流向流速仪、油水界面仪、三参数水位尺、分层采样系统

二、监测参数

动水位、静水位、井内温度、含水层压力、出水回水流量、水体pH、电导率、溶解氧、浊度、矿化度、氯离子浓度、泵组功耗、机组运行时长、地下水流速流向、油水界面高度、地层土壤温度、回灌压力

三、井筒常见病害

滤水管铁‑锰结垢、硅酸盐硬质水垢、井底泥沙淤积、含水层气体堵塞、生物黏泥附着、套管腐蚀穿孔、管节缝隙渗漏、井壁坍塌缩径、回灌堵塞、土壤热源热失衡、采‑回灌失衡、地层沉降、海水入侵、含水层淤堵

四、技术工艺

低扰动地下水取样、标准化洗井作业、井筒成像预检、高压水射流洗井、气举捞砂、化学药剂除垢、脉动高压含水层疏通、分层取水、水样现场过滤、样品恒温溯源储运、变频泵组节能调控、采灌平衡管控、土壤冷热均衡修复、分布式光纤地温监测、云端物联网远程传输、4G‑RTU数据采集

五、系统软件与管控平台

地热资源监管平台、换热站能耗监测系统、地下水水质监控平台、地源热泵智能运维系统、多级故障预警、运行数据台账、手机移动端告警、监测数据对接自然资源监管端口、CCER碳能耗核算

六、材料、硬件配件

PTFE防腐涂层、钛合金探测探头、蓝宝石耐磨镜头、阻燃耐磨探测线缆、内嵌式超声水表、压力传感终端、工业物联网传输模块、恒温防震样品箱、滤膜、取样容器

七、应用工况与项目场景

高温高矿化地热深井、浅层土壤污染监测井、矿山承压探水钻孔、油污污染场地监测井、温泉文旅地热井、滨海海水入侵监测井、小区供暖换热站、产业园清洁供暖项目、老旧地源热泵系统改造、水源地水质普查、金属矿山水害隐患排查、中深层地热回灌运维、复合热泵无热源供暖示范工程

八、行业政策、工程指标

水资源税流量计量、地热井开采监管、清洁供暖、零碳供热、碳减排项目、机房综合能效、主机COP能效、含水层长期养护、地下水环境调查、水文地质勘察、场地污染溯源监测

九、设备厂商专项术语

北京鸿鸥成运仪器、HO系列井下成像探头、7000m探测电缆、6000‑6500米下入深度、耐高温135℃传感设备、抗高矿化腐蚀监测终端、自动排线电动绞车