双目成像与单摄像头测井系统在石油‑地热‑煤层气井筒监测的选型对比研究

双目成像与单摄像头测井系统在石油‑地热‑煤层气井筒监测的选型对比研究

井下可视化测井设备分为单摄像头电缆式、单摄像头自存储式、双目立体成像测井系统三大主流类型。本文以北京鸿鸥成运三类井下成像装备为研究对象，解析单摄像头电缆式、自存储式、双目成像系统硬件结构、成像原理；从成像视角、深度感知、适用井深、供电模式、便携性、成本、行业适配性开展多维度对比；分别研究三类设备在7000m石油超深井、中深层地热换热井、煤层气井、污染场地监测井、矿山疏干井的适配场景；总结单摄像头设备便捷经济、双目立体成像可实现井筒三维测量的优缺点，为油气地热煤层气行业井下可视化装备选型提供完整依据。

关键词：双目测井成像系统；单摄像头井下摄像头；电缆式测井；自存储式测井；石油超深井；地热换热井；煤层气井筒监测；井筒三维成像；装备选型；井下缺陷检测

0 引言

随着深层油气、中深层地热、煤层气资源大规模开发，井筒完整性检测、堵塞排查、裂隙测量、套管形变定量检测需求不断提升。单摄像头成像仅可以获取二维井筒画面，无法精准测量裂缝宽度、结垢厚度、套管形变尺寸；双目立体成像系统依托双摄像头视差原理实现井下三维立体成像，可定量测量井筒缺陷。同时单摄像头分为电缆实时传输式、井下自存储式。本文针对三类设备开展原理、优缺点、多行业应用选型研究。

1 三类井下测井成像系统硬件与工作原理

1.1 单摄像头电缆式测井系统

单路CMOS高清摄像头，测井电缆供电+实时视频传输，地面实时预览井下二维画面，适合浅层井筒实时巡检，成本低、操作简单。

1.2 单摄像头自存储式测井系统

Φ68mm一体化探头，内置电池短节独立供电、128G本地存储，无外接电缆，适配7000m超深井高温高压井筒，起钻之后读取二维录像。

1.3 双目石油测井成像系统

搭载两路同步高清CMOS摄像头，利用双目视差立体成像原理，采集井筒内壁立体影像，软件解析裂缝宽度、套管形变、堵塞物尺寸、井筒内径，实现井筒缺陷定量测量；同样支持电缆实时传输、自存储两种模式可选；硬件耐压耐温参数和单摄像头探头保持一致。

2 三类设备优缺点多维度对比

2.1 单摄像头（电缆式）

优点：成本低廉、设备轻便、实时画面、操控便捷、适合高频日常巡检；缺点：仅二维成像，无法测量缺陷尺寸；长线电缆超深井受限。

2.2 单摄像头（自存储式）

优点：无线缆束缚、适配7000m高温高压超深井、野外无供电场地作业；缺点：无实时预览、电池续航受限、二维成像无法定量测量。

2.3 双目立体成像系统

优点：三维立体成像，可精准测量井筒裂缝、形变、堵塞物尺寸，实现缺陷定量分析；缺点：设备结构复杂、造价更高、探头体积偏大、井下算法运算量大。

3 三大能源行业场景装备选型策略

3.1 石油油气井行业选型

浅层常规油气井日常巡检、落物排查选用电缆式单摄像头；7000m超深层高温高压井选用自存储式单摄像头；需要精准测量套管裂缝宽度、井筒形变、腐蚀坑尺寸的科研、井筒完整性检测项目选用双目成像系统。

3.2 中深层水源热泵地热换热井选型

地热井日常洗井、回灌堵塞排查、泥沙淤积查看选用电缆式单摄像头；800‑1000m深层地热井野外勘查选用自存储式；开展井筒结垢厚度、套管破损定量检测选用双目成像系统。

3.3 煤层气井选型

浅层煤层气井煤粉堵塞日常巡检选用电缆式；深层煤层气深井、井下高腐蚀环境选用自存储式；测量煤壁裂隙发育宽度、筛管堵塞面积选用双目立体成像设备。

4 其他特种行业拓展应用

矿山疏干井井下堵塞检测、污染场地地下水监测井内壁排查、老旧废弃井封堵验收、温泉井运维监测，浅层井优先电缆单摄像头，深井选用自存储式，定量检测选用双目成像系统。

5 结论

单摄像头测井系统分为电缆实时传输、井下自存储两大模式，优势为便携、低成本、适配超深井；双目成像系统主打三维立体定量测量缺陷尺寸。石油、地热、煤层气行业根据井深、井下环境、定性查看/定量测量需求，科学选型三类成像设备，搭建完整井筒可视化监测方案。

本篇细分关键词：双目测井成像系统，单摄像头井下摄像头，电缆式测井，自存储式测井，石油超深井，地热换热井，煤层气井筒监测，井筒三维成像，装备选型，井下缺陷检测，套管形变测量，裂隙宽度定量检测，矿山疏干井监测，废弃井封井检测