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针对国内1400 m中深层煤层气井套管破损、内壁腐蚀、压裂裂缝发育、井下落物、气液两相流复杂，常规电缆式井下电视深度失真、线缆缠绕、细口径井无法下入等工程痛点，本文确定井下自存储高清探头+1600 m钢丝作业绞车+地面深度编码器成套可视化探测方案。从探头外径、下入深度、井下耐温、承压安全余量、测深方式五大维度开展可行性论证。现有油气井自存储探头外径44.45 mm，适配50 mm煤层气监测井；市场成熟1500 m级井下电视，1400 m井深处于成熟工程应用区间；井下最高工况温度70 ℃，对内置电池、照明模组、存储芯片开展高温工况校核；1400 m清水静压13.7 MPa，叠加井液密度、井口压力、冲击载荷，确定探头额定耐压不低于25 MPa；针对煤层气井气液两相、井液密度波动造成压力测深失真问题，采用地面计量轮深度编码器为主、压力深度为辅的测深模式。系统硬件包含自存储耐压光学探头、温‑压力采集模块、1600 m钢丝下放绞车、机械扶正打捞组件、后期数据处理软件。本文明确系统架构、硬件指标、标准化施工工艺，为中深层煤层气井井筒隐患排查、压裂效果检测、修井作业提供成套可视化技术支撑。
关键词：煤层气井；1400 m深井；自存储光学探头；钢丝作业绞车；深度编码器；井下可视化；25 MPa耐压；气液两相流；井筒检测；系统方案设计
随着我国煤层气勘探开发逐步向1000–1500 m中深层地层推进，1400 m煤层气井已经成为主力开发井段。煤层气排采过程长期存在气水两相产出、井筒结垢、煤粉沉积、套管腐蚀变形、水力压裂后裂缝延展、筛管破损脱落等问题。传统电缆传输式井下电视依靠铠装电缆下放，在煤层气井复杂工况下短板突出：铠装电缆易被腐蚀性地层水腐蚀、井下容易缠绕井壁、漏电风险高；气液两相环境下依靠探头压力传感器换算深度误差极大；多数电缆探头外径偏大，无法下入50 mm细口径监测井。
为解决以上难题，自存储式井下光学探测系统凭借内置存储、钢丝下放、独立供电、无井下传输线缆的优势，适配煤层气复杂井筒环境。本文结合现场工况，完成整套系统方案设计，从尺寸、深度、耐温、耐压、测深方式开展可行性分析，搭建硬件组成、机械保障、数据处理一体化成套设备，形成可落地的井下可视化检测技术体系。
1400 m煤层气井地层压力、温度、流体环境复杂。清水条件下液柱静压约13.7 MPa，实际井内含有煤层气、地层水、煤粉，井液密度高于清水，叠加井口回压、探头下放冲击载荷，瞬时承压大幅提升，因此探头耐压必须预留安全余量，额定耐压≥25 MPa。
井下最高工作温度70 ℃，属于常规中深层井温度，不会达到超高温范畴，但内置锂电池、LED照明、存储主板、CMOS成像芯片在70 ℃长时间连续工作下，容易出现续航衰减、亮度下降、数据丢包，所有电子元器件必须经过高温工况校核。
井筒内部为气液两相混合流体，气泡含量高、井液密度实时波动，压力‑深度换算模型不稳定，单纯依靠探头内置压力计算井深，会出现几十米深度偏差，无法精准定位套管裂纹、裂缝、堵塞位置，因此必须采用地面深度编码器直接计量钢丝下入深度。
监测井内径多为50 mm，所以探头外径控制为44.45 mm，预留间隙，保证探头居中下放，不卡堵井筒。
2.1 尺寸可行性
现有成熟油气井自存储高清探头外径44.45 mm，小于50 mm监测井内径，配合弹簧式扶正器居中定位，探头可以顺利下入、起出井筒，不存在尺寸卡堵问题，小型化硬件技术已经成熟。
2.2 深度可行性
国内商用井下电视系统已经稳定实现1500 m深度探测，1400 m井深小于设备成熟下入极限，钢丝抗拉强度、绞车承载能力、线缆耐磨性能均可满足工程需求。
2.3 温度可行性
70 ℃属于常规井下温度，不属于超高温深井；只需选用工业级耐高温锂电池、耐高温LED光源、宽温存储芯片，完成连续高温老化测试，即可稳定工作。
2.4 耐压可行性
1400 m静水压力13.7 MPa，综合所有载荷后，设定额定耐压25 MPa，安全余量充足，能够抵御冲击压力、高压地层水压力，避免探头进水损坏。
2.5 测深方式可行性
地面计量轮深度编码器依靠光电脉冲实时记录钢丝下放长度，不受井内流体、气泡、密度影响，测深精度稳定；内置压力深度仅作为辅助校验，解决气液两相井深度失真难题。
3.1 自存储耐压光学探头
内置高清CMOS摄像模组、环形LED照明、大容量耐高温电池、高速存储模块、状态监测单元；外壳采用高强度耐压材质，密封结构耐高压防水；外径44.45 mm，适配细口径井筒。
3.2 温度压力集成模块
与探头时钟同步，全程记录井下实时温度、压力、设备工作状态，后期和视频画面时间轴一一对应。
3.3 下放‑测深系统
1600 m高强度承重钢丝、电动作业绞车、井口导向滑轮、计量轮、光电深度编码器；绞车具备调速、过载保护、紧急制动功能。
3.4 机械保障组件
打捞颈、保险弱点、弹簧扶正器、流线型导向头；扶正器保证探头居中；保险弱点设定安全拉力，遇卡可控拉断；打捞颈适配标准打捞工具。
3.5 地面数据处理软件
实现视频下载、时间同步校准、深度字幕叠加、温压曲线绘制、井筒缺陷标记、自动生成检测报告。
施工前期先通井，清理井筒煤粉、结垢、落物；组装探头，调试摄像、照明、存储、温压模块；连接钢丝、扶正器、导向头；绞车匀速下放探头，编码器实时记录深度；到达目标井段连续拍摄成像；匀速起出探头；地面下载视频、温压数据；软件深度校准、缺陷定位、出具检测报告。
1400 m煤层气井自存储光学探测系统技术成熟、工况适配性强。44.45 mm探头适配细口径监测井，25 MPa耐压满足高压安全余量，地面编码器解决气液两相深度失真；整套设备结构简单、无井下线缆故障风险，适合煤层气井压裂检测、套管完整性排查、井筒堵塞治理、井下落物探查，具备工程推广价值。
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