趙 康，張家田，張斌山，劉 磊，劉孟哲

（西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院光電油氣測井與檢測國家教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710065）

很多石油企業(yè)，為了降低成本，研發(fā)了多種高效的井下作業(yè)技術(shù)。由于我國目前的井下作業(yè)技術(shù)相對不夠成熟，導(dǎo)致在鉆井、修井的過程中很容易發(fā)生井下事故，尤其是卡鉆事故及井下落物問題[1]。隨著各大油田的開發(fā)，油氣井套管出現(xiàn)了不同程度的損壞，其套管內(nèi)落物的問題，是導(dǎo)致井下技術(shù)狀況變差，開發(fā)難度加大，井況日益惡化的重大原因之一。它直接影響油田的正常開采，為油田企業(yè)帶來重大經(jīng)濟(jì)損失。面對目前大修資金緊張，大修不全面不完善的現(xiàn)狀，對油田井下落物的認(rèn)真分析研究，選擇合理的打撈工具，及時恢復(fù)井下正常開采，是當(dāng)前非常重要的增產(chǎn)手段。

可視化測井是目前落魚檢測的最直觀有效的方法。目前對井下落魚的常規(guī)檢測方法主要是打鉛印、聲波探測、紅外傳感定位、弱磁定位等[2-4]。由于井下情況復(fù)雜，傳統(tǒng)的測井方法只能通過經(jīng)驗(yàn)解釋判斷，無法獲取井下落魚魚頂?shù)膶?shí)際直觀的圖像，且主觀誤差較大。本文介紹了一種基于測井電纜高速傳輸技術(shù)（測井電纜自適應(yīng)特性技術(shù)的新型可視化測井系統(tǒng)），能夠真實(shí)直觀的觀測魚頂形狀，并實(shí)時將檢測魚頂高清視頻圖像傳至地面，為工程技術(shù)人員現(xiàn)場決策進(jìn)行落魚打撈措施提供了科學(xué)直觀的視頻依據(jù)，大大減少了施工井停修時間，降低經(jīng)濟(jì)損失[5]。

1 可視化測井系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)的組成及工作原理

可視化測井技術(shù)主要利用照相機(jī)或攝像機(jī)直接獲取井下視頻圖像的一種成像測井技術(shù)[6]。可視化測井系統(tǒng)主要由三部分組成，井下系統(tǒng)、電纜傳輸系統(tǒng)和地面系統(tǒng)。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。

根據(jù)如圖1所示，地面系統(tǒng)主要是對電纜傳送來的圖像進(jìn)行處理和顯示。地面系統(tǒng)由電源模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、PC端三部分組成。電源模塊為控制機(jī)箱各部分供電；通過網(wǎng)線將電腦連接到地面機(jī)箱，從而進(jìn)行參數(shù)配置和視頻顯示，一般在實(shí)驗(yàn)室測試時通過VGA單獨(dú)連接顯示器；地面機(jī)箱與光電編碼器連接，從而傳輸深度信

圖1 可視化測井系統(tǒng)框圖

號。電纜傳輸系統(tǒng)中，地面機(jī)箱通過電纜接口連接到電纜上（與控制機(jī)箱中的纜芯連接），再通過電纜端的馬龍頭與井下儀器連接。井下系統(tǒng)主要是井下儀，由廣角攝像頭采集系統(tǒng)、H.264壓縮編碼傳輸模塊、可調(diào)光源模塊以及耐溫耐壓結(jié)構(gòu)等組成[7-10]。

1.2 儀器性能指標(biāo)

可視化測井系統(tǒng)為了適應(yīng)油田的各種復(fù)雜環(huán)境，井下儀器也在不斷地更新，表1所示的下井儀器主要針對套管比較小或者在油管中作業(yè)的油氣井。

表1 可視化測井儀器的性能指標(biāo)參數(shù)

2 VideoLog可視化測井系統(tǒng)在落魚檢測中的應(yīng)用

通過可視化測井系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測井下環(huán)境，直觀清晰的獲取井下視頻資料，為恢復(fù)正常的油田開采工作提供科學(xué)的視頻依據(jù)。為了驗(yàn)證該系統(tǒng)在實(shí)際油田中的效果，選取了中石化XX井進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)。

2.1 現(xiàn)場應(yīng)用

1）目標(biāo)井的井況及下井工藝

XX井為新鉆井，未射孔，155mm通井規(guī)在深度約2300m處遇阻，射孔槍無法通過，后續(xù)作業(yè)遇阻無法繼續(xù)開展。下內(nèi)徑78mm油管至遇阻位置，上提2m，清水洗井。54mm視頻測井設(shè)備從油管內(nèi)用11.8mm 7芯鎧裝測井電纜下入，井口采用簡易防噴裝置。測井儀出油管對遇阻位置附近套管進(jìn)行視頻檢測，獲取視頻資料，為故障診斷和下一步施工方案提供依據(jù)。

2） 測井的目的

通過可視化測井系統(tǒng)，獲取遇阻位置附近套管內(nèi)的視頻資料，查清遇阻位置套管內(nèi)部狀況，診斷遇阻原因，為下一步制定作業(yè)方案提供可靠依據(jù)。

2.2 試驗(yàn)效果分析

圖1為可視化系統(tǒng)測井效果圖。

圖1 可視化系統(tǒng)測井效果圖

圖1a顯示深度2299.592m發(fā)現(xiàn)疑似遇阻位置，井壁可見明顯刮銼痕跡；圖1b顯示深度2300m附近發(fā)現(xiàn)第二處遇阻位置，管壁有明顯刮銼痕跡。

2.3 測井視頻檢測結(jié)果

1)229 9m附近為第一遇阻位置，井壁有明顯刮銼痕跡。此位置可見清晰螺紋，下部套管擴(kuò)徑，對照井身結(jié)構(gòu)和井下工具，判斷此處為回接插頭連接導(dǎo)向器部分，未見導(dǎo)向器殘留，判斷導(dǎo)向器已脫落。由于下部有第二遇阻點(diǎn)，此處155mm通井規(guī)可通過，非最終遇阻位置。

2）230 0m附近遇阻點(diǎn)下部可見回接筒下端工具-頂部封隔器上端面，可確認(rèn)脫落的導(dǎo)向器位于回接筒內(nèi)中部。

VideoLog可視化測井獲取了遇阻位置的清晰視頻圖像，幫助作業(yè)單位確認(rèn)了遇阻原因。作業(yè)單位依據(jù)測試結(jié)果采取適當(dāng)措施，確保了天然氣按時投產(chǎn)，順利完成了任務(wù)，也為油田減少了很大的經(jīng)濟(jì)損失。

3 結(jié)論

1）可視化測井系統(tǒng)的成功研制，兼?zhèn)淞藴y井電纜井下電視系統(tǒng)低成本、高可靠，井眼條件適用性強(qiáng)和光纖電纜井下電視實(shí)時性好，圖像清晰流暢的優(yōu)點(diǎn)，將可視化測井技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用帶入到新的歷史階段。

2） 從實(shí)際應(yīng)用的效果來看，VideoLog可視化測井系統(tǒng)將井下狀況進(jìn)行直接的視覺呈現(xiàn)，能直觀的檢測出井下落物的形狀，能最大程度的消除傳統(tǒng)測井解釋中存在的多解性和不確定性。

3） 現(xiàn)場試驗(yàn)效果表明，VideoLog可視化測井系統(tǒng)在落魚檢測中具有不可替代的作用，是幫助油氣井停產(chǎn)恢復(fù)的重要工具，也是當(dāng)前可靠有效的增產(chǎn)手段之一。且該技術(shù)在套損、套破、找漏等檢測方面都有很好的現(xiàn)場應(yīng)用效果，同時也為可視化測井系統(tǒng)的改進(jìn)完善和應(yīng)用研究積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。