电缆式单摄像头石油测井成像系统性能参数与浅层井筒检测应用研究

【资料简介】

电缆式单摄像头石油测井成像系统性能参数与浅层井筒检测应用研究

摘要

电缆式单摄像头石油测井成像系统是浅层油气井、常规修井作业、水文监测井的井下可视化设备。本文基于北京鸿鸥成运Φ55mm电缆式单目测井成像系统硬件参数，解析IMX323 CMOS传感器、360°无限制旋转镜头、35MPa承压、‑20℃~80℃耐温性能，对比双目成像系统优缺点，探究其体积小巧、可360°环视、适配浅层井、多规格铠装电缆传输的技术特点，明确设备在浅层油气井、地下水监测井、废弃井排查、野外轻便勘察的适用场景，为浅层井筒检测设备选型提供依据。

关键词：电缆式单目测井成像；360°旋转镜头；浅层油气井；铠装传输电缆；井筒可视化；废弃井检测；水文勘察

1 引言

我国大量浅层油气井、农田水文监测井、化工污染场地监测井、老旧废弃油井深度普遍在3500m以内，井下温度低于80℃，井下工况温和，无需双目立体成像，优先追求设备便携、镜头灵活旋转、探头小巧适配细口径井。

电缆式单摄像头石油测井成像系统结构精简、探头直径更小、可360°正反无限制旋转环视井壁，依靠铠装电缆实时传输井下画面，是浅层井筒检测主流装备。本文开展电缆式单目测井成像系统专项研究，解析结构原理、优缺点、适用工况。

2 电缆式单摄像头系统硬件架构与技术参数

设备探头规格Φ55mm×840mm，外径小于双目68mm探头，适配内径≥60mm细口径监测井；搭载200万1/2.9英寸IMX323 CMOS图像传感器，镜头支持360°正反无限制旋转，可环视井筒全部内壁，无观测盲区。

设备最大工作深度0‑3500m，最大承压35MPa，工作温度‑20℃~80℃，适配常规浅层油气井、地下水井常温井下环境；整机重量9.5kg，便携性优于双目11.5kg探头；外壳同样采用17‑4PH耐腐蚀不锈钢材质；供电支持电池短节供电、外接直流85‑300V供电双模式，野外无市电、油田有线供电工况均可适配。

传输系统支持5.6mm2芯铠装电缆、8‑9mm四芯铠装电缆两种规格，满足不同井深电缆抗拉需求；镜头自带井下补光光源，视频格式兼容H.265+等主流压缩协议，分辨率1920*1080；可加装温度、深度传感器，同步采集井下基础参数；单次续航工作时长4‑6小时，满足浅层井常规检测。

整套系统由旋转式单目探头、铠装传输电缆、电动绞车、地面操控终端组成，电缆实时传输井下画面，镜头旋转即可扫描井壁。

3 电缆式单目系统核心优势

第一，探头小巧轻便。Φ55mm细直径探头，适配细口径PVC地下水监测井、浅层钻孔、废弃小型油井，双目探头无法进入细口径井筒；整机重量轻，单人即可搬运作业，野外山区、农田场地勘察便携性强。

第二，360°无限旋转镜头。单镜头旋转扫描井筒内壁，观测套管腐蚀、裂缝、射孔、堵塞物，浅层井筒二维画面即可满足故障排查需求，无需三维测距。

第三，供电模式灵活。内置电池供电、外接直流供电双模式，长时间连续作业可外接电源，不受电池续航限制，对比双目仅内置电池供电适配性更强。

第四，成本更低、结构简单、故障率低。单镜头硬件结构精简，井下泥沙、污水侵蚀下故障概率低，后期维修简单，浅层大批量监测项目性价比高。

第五，铠装电缆规格可选，浅层3500m以内井深传输稳定，电缆抗拉耐磨，野外作业不易破损。

4 设备固有短板

一是井下环境耐受能力有限，最高耐温仅80℃、承压35MPa，3500m以上超深井、高温地热井、干热岩井高温高压环境无法正常工作；

二是单目二维成像，无法实现三维测距，井筒缺陷深度、落物尺寸无法精准测量，超深井复杂故障排查存在局限；

三是续航时长较短，单次4‑6小时，对比双目6‑8小时续航，超长多次井下作业需要频繁更换电池；

四是单镜头视野固定，需要旋转探头全覆盖井壁，作业速度慢于双目双镜头同步成像模式。

5 与双目石油测井成像系统优缺点横向对比

1. 井深适配：双目0‑7000m，单目电缆式0‑3500m，超深井只能选用双目设备；

2. 耐温耐压：双目‑20~175℃、70MPa；单目‑20~80℃、35MPa，高温高压井双目优势显著；

3. 探头规格：双目Φ68mm；单目Φ55mm，细口径井优先选用单目；

4. 成像模式：双目立体三维成像可测距；单目二维旋转成像，仅适合常规观测；

5. 便携续航：单目重量轻、供电灵活；双目续航更长、重量偏大；

6. 适用成本：浅层大批量工程单目性价比更高，深层高温井双目为刚需设备。

6 电缆式单目系统适用场景

7. 3500m以内浅层油气井、老油田浅层修井、套管破损排查；

8. 生态环境地下水监测井、污染场地勘察井、55‑70mm细口径PVC监测井井下检测；

9. 废弃油井、废弃矿山排水井、农田灌溉井井筒可视化排查；

10. 野外山区、厂区无供电场地，轻便式地下水环境应急监测；

11. 高校浅层水文地质科研钻孔、小型地热试验井日常运维检测；

12. 化工园区地下水污染监测井井内杂物、滤网堵塞排查。

7 结语

电缆式单摄像头石油测井成像系统凭借小巧探头、360°旋转环视、灵活供电、高性价比优势，是3500m以内浅层井筒、细口径监测井可视化检测设备；受耐温耐压性能限制，不可用于超深层高温高压深井。实际工程中根据井深、井筒内径、井下温度压力参数，区分选用双目立体成像系统或电缆式单目成像系统，实现井筒检测工作高效开展。

关键词

电缆式单目测井成像系统，360°旋转镜头，浅层油气井，铠装传输电缆，井筒可视化，废弃井检测，水文勘察，IMX323‑CMOS传感器，Φ55mm井下探头，17‑4PH不锈钢外壳，3500m浅层井筒，地下水监测井，细口径钻孔检测，修井可视化，井下补光，电动绞车，二维成像