Скважинная телевизионная система

Полезная модель относится к области нефтедобычи и может быть использована для визуального осмотра и оценки состояния внутренних стенок обсадных колонн нефтегазовых скважин, а также для осмотра состояния забоя и осмотров при проведении ремонтных работ в скважинах.

Используемые в полезной модели технические решения направлены на получение качественной видеосъемки при непрерывном спуске и при более высокой скорости спуска скважинного видеозонда системы и, соответственно, сокращения суммарного времени осмотра.

Система содержит скважинный видеозонд с видеокамерой, цифровым видеорегистратором (видеорекордером) и узел подсветки на светодиодах, а также наземные устройства: считывающее видеоустройство (карт-ридер), персональный компьютер и соединительные кабели.

Полезная модель относится к области нефтедобычи и предназначена для визуального мониторинга состояния внутренних поверхностей стенок обсадных колонн нефтегазовых скважин, а также осмотра состояния забоя и выполнения осмотров скважин при проведении ремонтных работ.

При сооружении и эксплуатации, а также при аварийных ситуациях и капитальных ремонтах нефтегазовых скважин возникает необходимость оценки технического состояния колонны обсадных труб и забоя скважины. Существующие методы оценки состояния (акустические, магнитные и т.д.) недостаточно информативны и не позволяют сделать окончательное заключение о состоянии колонны.

Более полную информацию о состоянии колонны дают визуальные методы осмотра, к которым относится телевизионный метод. Наиболее близким техническим решением является система скважинного видео HawkEye IIТМ компании «Argosy Technologies Ltd.» (1). Эта видеосистема включает в себя скважинный инструмент (видеомодуль), спускаемый по одножильному питающему и, - одновременно, - информационному кабелю, а также наземное оборудование, состоящее из системы телеметрии, блока питания и видеовоспроизводящего устройства (видеомонитор или видеомагнитофон).

Данная видеосистема обладает двумя существенными недостатками: она способна передавать только неподвижные изображения (что означает невозможность осуществлять съемку при непрерывном спуске) и имеет очень низкую скорость передачи и регистрации изображения (один кадр за 1,7 сек.). Данные недостатки вызваны низкой пропускной способностью системы передачи видеоизображения по узкополосному связному кабелю.

Осмотр колонн с помощью данной системы ведется с крайне низкой скоростью и требует, соответственно, значительных затрат времени.

Целью полезной модели является создание устройства, лишенного вышеприведенных недостатков прототипа.

Заявленная цель достигается тем, что патентуемая скважинная телевизионная система состоит из герметичного скважинного видеозонда, спускаемого в скважину на грузовом тросе и наземной аппаратуры, состоящей из компьютера и считывающего видеоустройства.

Скважинный видеозонд (фиг.2) состоит из узла подсветки на основе светодиодов высокой яркости, миниатюрной широкоугольной видеокамеры с цифровым выходом, легкосъемного видеозаписывающего устройства

(видео-рекордера с объемом флэш-памяти на нескольких часов записи) и источника питания на базе аккумулятора. Все эти функциональные узлы помещены в герметичный коррозийностойкий защитный корпус, закрываемый снимаемым колпаком. Со стороны видеокамеры герметично установлено защитное оптическое стекло.

В наземную часть телевизионной системы входят (фиг.3): считывающее видеоустройство (карт-ридер), персональный компьютер и кабели связи.

На фиг.1 представлен общий вид заявляемого устройства, на фиг.2 - функциональная схема скважинного видеозонда, на фиг.3 - функциональная схема наземной части системы, а на фиг.4 - функциональная схема, используемая при просмотре записанного видеоизображения.

Заявляемая скважинная телевизионная система работает следующим образом. Перед спуском видеорекордер подстыковывают к разъему видеозонда, после чего заряжают его аккумулятор, включают питание и закрывают видеозонд герметичным колпаком. Затем осуществляют спуск видеозонда на грузовом тросе с одновременным проведением видеосъемки и синхронной записи видеоизображения в цифровой форме в памяти видеорекордера. В результате видеосъемка и ее регистрация в памяти зонда осуществляются со скоростью 25 кадров в секунду, что позволяет вести съемку в процессе непрерывного и быстрого спуска. Таким образом, реализуется запись подвижной «видеокартинки» (т.е. при непрерывном спуске) и, кроме того, процесс видеомониторинга скважины производится со скоростью, в десятки раз большей, чем у прототипа.

При подъеме видеозонда на поверхность земли с видеозонда снимается колпак, из зонда извлекается видеорекордер, который затем с помощью входящих в комплект кабелей через карт-ридер подключается к USB-входу компьютера (при использовании компьютера типа Notebook просмотр снятой «видеокартинки» возможен непосредственно у нефтескважины). При просмотре «видеокартинки» на мониторе компьютера, - при необходимости, - выбираются и сохраняются в памяти компьютера наиболее важные участки видеоизображения. После просмотра и регистрации изображения в компьютере видеосистема готова к новому циклу видеосъемки.

Экспериментальным путем установлено, что при видеосъемках в замутненной жидкости более четкое изображение получается при работе в инфракрасном диапазоне.

Поэтому для получения более четкого изображения в замутненной жидкости нефтескважины предлагается использовать работу видеозонда в инфракрасном (ИК) диапазоне, для чего применять видеокамеру, чувствительную к лучам этого диапазона, а подсветку колонны осуществлять светодиодами с инфракрасным излучением.

Для обеспечения работы в скважинной жидкости, содержащей нефтяные пленки, предлагается использовать оптическое стекло видеозонда с нанесенным поверхностно-активным веществом (ПАВ) или наклеенной специальной синтетической пленкой, обладающими нефтеотталкивающими свойствами

1. Скважинная телевизионная система, состоящая из погружного скважинного видеозонда и наземной системы просмотра и регистрации снятого видеоизображения, отличающаяся тем, что, с целью осуществления видеозаписи в процессе непрерывного спуска видеозонда и выполнения этой операции с высокой скоростью, в состав видеозонда системы введено регистрирующее видеоустройство (видеорекордер), а в состав наземной аппаратуры - считывающее цифровое устройство (карт-ридер).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности выполнения видеосъемок в замутненной скважинной жидкости, в системе используется видеокамера, чувствительная в инфракрасном диапазоне электромагнитных волн, а также подсветка с помощью светодиодов инфракрасного диапазона.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью осуществления видеосъемки в скважинной жидкости, содержащей пленки нефти, в видеозонде применяется оптическое стекло с нанесенными поверхностно-активным веществом или пленкой, обладающими нефтеотталкивающими свойствами.