专利名称：井下同步冲洗、成像装置及使用方法
技术领域：
本发明属油田油水井井下套管内部状况监测领域，尤其涉及一种井下同步冲洗、 成像装置及使用方法。
背景技术：
油田开采石油的通道是下入地下的套管，而套管又分油井套管和水井套管两种， 油井套管是采油的通道，水井套管是往地下注高压水的通道。当开采石油到了一定年限，井 下套管就会因种种原因而出现损坏，以至破坏了正常的生产通道。为恢复生产就必需上修 井作业队伍来修复这些损坏的套管，以恢复正常的生产通道。要想成功的修好这些事故井，就必须先对井下套管内的事故状况做科学的检测诊 断，目前采用的检测工艺有“井下电视成像仪”、“电磁探伤仪”、“多臂井径成像仪”等。从 理论上讲“井下电视成像仪”最能反映出井下套管内的实际状况，可由于井下套管内部的基 本状况是黑暗、浑浊的，主要成分是石油和污水，有的井内还含有砂子等颗粒物质，所以只 有照明和拍摄功能的“井下电视成像仪”，在浑浊的井下套管内无法拍摄到清晰的图象。“电 磁探伤仪”和“多臂井径成像仪”只能对一些常规井的套管侧面进行检测，无法对套管下部 的落物等进行检测。为此，使得一些复杂井不能准确检测出井下事故状况，修到一半时不得 不终止作业，这就是给油田开发造成损失最大的“中完”井。这些“中完”井不仅给油田生 产造成了巨大的经济损失，同时也严重制约了油田修井技术的提高。“井下电视成像仪”是花巨资从国外引进的，它的工作原理是由电缆把照明灯和拍 摄镜头组成的成像仪下入井下，再由电缆把所拍摄到的图象用模拟信号方式传到地面电视 采集系统，再由电视视频反映出来。为了配合油田修井作业，各油田都引进了该类仪器。为 了能很好的把它应用起来，技术人员采用在下仪器前先让作业队伍用清水对井下事故井段 进行冲洗，使该处液体的透视度达到光学仪器的成像要求，可每次用电缆把仪器下到测试 位置后仍然拍不到清晰的图象。原因是仪器下到监测位置需要3个小时左右，这时套管内 的悬浮物又重新下落以及地层砂等又因负压通过套管破损处进入套管，使得事故井段再次 变的浑浊不清。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有井下成像技术无法在井下套管内清晰成象的缺点， 提供一种井下同步冲洗、成像装置及使用方法，其在井下套管内应用冲洗、照明、拍摄、存储 等同步配套工艺，能够在井下套管内以数字信号方式拍摄到清晰真实的图象。也可以完成 冲洗替换污水后停止冲洗，使所拍摄区的清水成静态，这时所拍摄的图象质量更高。为了达到上述目的，本发明采取以下设计方案—种井下同步冲洗、成像装置及使用方法，包括地面高压水泵车；高强度井下生产 管柱；组合式多功能井下工作部件构成。所述的井下同步冲洗、成像装置及使用方法的另一个发明目的由组合式多功能井下工作部件构成，并包括耐高温、高压保护外筒；圆柱形微型(照明、拍摄、存储)同步数码 相机；仪器仓、多角度冲洗喷头。本发明的优点是施工工艺简单，配套设施便捷可靠；采用设计科学的冲洗组合 喷嘴对落物或破损部位进行冲洗，用清水替换掉井下浑浊的污水后，同步运行的微型相机 就可拍到清晰真实的图象。
图1为本发明工作系统示意图；图2为本发明工作系统图1中的组合式多功能井下工作部件2的结构示意图；图3、图4、图5为本发明组合式多功能井下工作部件结构示意图2中的截面3-3、 4-4、5-5 ；图6为本发明组合式多功能井下工作部件结构示意图2中的圆柱形微型同步数码 相机6的结构示意图。具体实施方法如图1所示，本发明井下同步冲洗、成像装置及使用方法，包括地面高压水泵车7、 井口 8与生产管柱10连接，使清水经过组合式多功能井下工作部件2，由其上设置的多角 度喷嘴13和14(参见图2)，对井下套管9内的落物或破损部位1处进行冲洗。当清水把1 处部位的浑浊的污水替换完后就可达到光学仪器的成像要求，这时同步运行的微型相机就 可拍到1的清晰的图片。根据现场需要本发明之装置可以在同一井次完成多个冲洗、拍摄 任务。参见图2所述的是本发明之装置组合式多功能井下工作部件2的结构示意图，也 是本发明具体实施的核心部分。实施工作前井下冲洗头15(图1中2的外部部件)由上部 母扣11与图1中的生产管柱10的下部公扣连接，连接好后由生产管柱10把组合式多功能 井下工作部件的井下冲洗头15，输送到油水井套管内的井下落物或破损部位1处的上部一 个设计好的位置，这时就可以把圆柱形微型同步数码相机6通过井口 8投入生产管柱10，使 其自由下落到组合式多功能井下工作部件15的仪器腔后，就可启动地面高压水泵车7把清 水经井口 8、生产管柱10通过图2中的15和6的环空12，由向下冲洗喷头13和向侧面冲 洗喷头14对油水井套管9内的井下落物或破损部位1进行冲洗。圆柱形微型同步数码相机6到达井下仪器腔后，其自带的定时控制系统就会启动 相机的照明、拍摄和存储功能，当清水把套管9内落物或破损部位1处的浑浊污水替换干净 后，这时就能拍摄到井下套管9内1处的真实状况图片。完成第一个拍摄过程后，可以根据 设计对新的损坏部位进行冲洗、拍摄，直到完成所有的拍摄任务。完成拍摄任务后，可由钢丝输入特制抓手通过井口 8进入生产管柱10到组合式多 功能井下工作部件2内抓出圆柱形微型同步数码相机6，也可全部起出生产管柱10，把组合 式多功能井下工作部件2带到地面，再从中取出圆柱形微型同步数码相机6，这时就可以通 过专用计算机把圆柱形微型同步数码相机6所拍到的数码图象读出来，现场工程技术人员 就可直观地根据图象，及时制定出对该井的下一步修复措施。图3是本发明图2中的3-3截面示意图，主要表述的是在组合式多功能井下工作 部件15的下端有一组可以向下冲洗的喷嘴13，以及圆柱形微型同步数码相机6和15之间
4设计有冲洗液通道12。图4是本发明图2中的4-4截面示意图，主要表述的是组合式多功能井下工作部 件15的侧面有一组可以向侧面冲洗的喷嘴14(可根据冲洗要求加工纵向角度不同的喷 嘴)，以及圆柱形微型同步数码相机6和15之间设计有冲洗液通道12。图5是本发明图2中的5-5截面示意图，主要表述的是圆柱形微型同步数码相机 6和15之间设计的冲洗液通道12是环型的。图6是本发明图2中的6的详细结构示意图，主要表述的是圆柱形微型同步数码 相机6，由镜头16、一组照明灯17和镜片18构成的拍摄、照明区19，再由连接排线21穿过 耐温隔板20与合成控制电路板22相连，装入具有耐温隔热作用的圆柱形微型同步数码相 机外筒23内组成。为了更好的耐温、耐压，在23的外部还套有耐温、耐压筒24，在24的上 部还设有和尚头25以便于被顺利抓出。
权利要求
一种井下同步冲洗、成像装置及使用方法，包括地面高压水泵车；高强度井下生产管柱；组合式多功能井下工作部件，其特征在于高压水泵连接高强度井下生产管和组合式多功能井下工作部件连接，构成该装置至上而下有一个完整的清水冲洗通道。
2.根据权利要求书1所述的井下同步冲洗、成像装置及使用方法，其特征在于所述的 井下同步冲洗、成像装置及使用方法的最下部连接有组合式多功能井下工作部件，其中包 含有冲洗替换污水的喷嘴以及仪器腔和圆柱形微型同步数码相机。
3.根据权利要求书2所述的组合式多功能井下工作部件，其特征在于所述的组合式 多功能井下工作部件的下部和侧面各有一组喷嘴，它们可以根据要求向下和向侧面进行冲 洗，从而把需要拍摄部位的浑浊污水用清水替换掉。
4.根据权利要求书2所述的组合式多功能井下工作部件，其特征在于所述的组合式 多功能井下工作部件的内部有一个仪器腔，用于安装组装设置好的圆柱形微型同步数码相 机。
5.根据权利要求书2所述的组合式多功能井下工作部件，其特征在于所述的组合式 多功能井下工作部件的内腔安装有一部圆柱形微型同步数码相机，该相机具有照明、拍摄 和存储同步工作功能。
6.根据权利要求书3、4、5所述的组合式多功能井下工作部件，其特征在于所述的组 合式多功能井下工作部件同时具有冲洗、照明、拍摄和存储功能。通过设定的组合和设置， 就可以使冲洗替换污水、照明、拍摄和存储同步进行。
7.根据权利要求书6所述的组合式多功能井下工作部件同时具有冲洗、照明、拍摄和 存储功能，其特征在于该装置可以在完成冲洗替换污水后停止冲洗，使拍照部位的清水成 静态，这时能拍摄到更高质量的图象。
全文摘要
本发明公开了一种井下同步冲洗、成像装置及使用方法，其在井下套管内应用冲洗、照明、拍摄、存储等同步配套工艺，能够在井下套管内以数字信号方式拍摄到清晰真实的图象。所述的井下同步冲洗、成像装置及使用方法，其井下部分具体由组合式多功能井下工作部件构成，并包括耐高温、高压保护外筒；圆柱形微型同步数码相机；仪器仓、多角度冲洗喷头。完成拍摄后就可由专用计算机把存储的数码图象读出来，现场工程技术人员参照直观的图象，就可以及时制定出对该井的下一步修井措施，可有效提高油田事故井的修复率。具有很好的推广应用意义。
文档编号E21B37/00GK101963054SQ200910151169
公开日2011年2月2日 申请日期2009年7月21日 优先权日2009年7月21日
发明者杨龙飞 申请人:杨龙飞;杨小宁;杨龙云