冬季高寒地区地热井可视化修井施工技术研究

【资料简介】

冬季高寒地区地热井可视化修井施工技术研究

摘要

我国北方高寒区域冬季气温长期处于零下，地热井井口设备、管路容易结冰，井筒内外温差大，井下成像设备从常温环境下入高温井筒之后镜头起雾；低温环境造成橡胶密封件硬化、电缆柔韧性下降、绞车电机启动困难，可视化修井施工阻碍重重。本文剖析高寒冬季开展井下成像检测的各类故障诱因，从探头预热、镜头防起雾方案、低温元器件选型、井口防冻保温、现场施工时序规划等方面搭建高寒地区专属作业工艺；规范地热井洗井、通井、补井整套可视化施工流程。实地工程证明优化后的技术方案可以克服低温环境带来的设备故障，保障寒冬季节老旧地热井应急修井运维。

关键词：高寒地区；冬季施工；地热井；井下成像；镜头起雾；井口防冻；可视化修井

引言

我国东北、内蒙、陕北等高寒地带冬季漫长，室外气温低至‑20℃~‑30℃。地热供暖井故障大多爆发于冬季供暖高峰期，一旦井筒堵塞、套管破损，供暖系统直接瘫痪，必须紧急开展修井作业。

常温环境适配的井下成像设备暴露在极寒空气之后，探头外壳、光学镜片温度极低；当探头快速进入的高温地热井水，冷热交替致使镜头内侧凝结水雾，画面白茫茫一片无法成像；橡胶密封圈低温硬化失去密封性能引发探头进水；电缆低温变硬弯折容易开裂；绞车电机低温启动阻力大。高寒地区冬季可视化修井难题亟待解决。

1 高寒环境井下成像主要故障成因

1.光学镜头温差起雾：低温镜片接触高温地热流体，水汽凝结在内侧镜面；

2.密封橡胶件低温硬化，密封失效探头渗水；

3.信号电缆低温脆化，弯折产生内部断线；

4.露天绞车电控元件低温宕机，电机启动困难；

5.井口管道结冰，阻碍探头顺利下入井筒。

2 硬件耐寒优化措施

第一，探头密封件更换耐低温氟胶密封圈；探头内部加装预热组件，下放之前提前加温，缩小和井内水温温差，规避镜面起雾；蓝宝石镜头增设防雾镀膜；

第二，选用耐寒专用信号电缆，外层耐寒护套，低温状态依旧保有柔韧度；

第三，绞车、控制柜搭建保温操作棚，棚内配备取暖设备，保障电气元件工作温度；电机选用低温启动型号。

3 高寒地热井可视化修井施工工序

1.施工前搭建保温棚，所有地面电控设备放置棚内保温；

2.成像探头提前预热，井口解冻除冰之后再下放设备；

3.冬季洗井施工完毕之后井筒水温偏高，把控探头下放速率，缓慢升温；

4.单次检测结束之后回收探头，使用温水冲洗、擦干，放置保温棚存放，禁止露天放置过夜；

5.供暖期应急修井优先选择白天正午气温最高时段施工。

4 工程案例

内蒙某地热供暖矿区，寒冬气温‑26℃。早期普通成像设备作业镜头频繁起雾、密封件漏水。项目启用耐寒优化版HO系列井下成像探头、保温作业棚、探头预热工序，整个供暖季多次完成堵塞滤水管成像勘测、通井洗井可视化验收，顺利完成地热井应急维修。

5 结论

高寒冬季低温环境极易造成井下成像镜头起雾、密封失效、电缆脆断、电控设备失灵。通过耐寒硬件升级、搭建保温棚、探头预热、优选施工时间段等一系列措施，可以解决高寒工况障碍，保障冬季供暖高峰期地热井可视化修井抢修作业顺利开展。

参考文献

[1]李刚.严寒地区地热井运维难点及对策[J].北方能源,2025

[2]王磊.低温环境井下摄像仪器故障分析[J].地质装备,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