全景式井下电视检测系统在旧井修复中的应用

马安丽

(安徽省煤田地质局水文勘探队，安徽宿州234000)

随着旧井报废量的逐年增加，旧井修复工程具有广阔的市场前景，已引起许多单位的注意和重视，但是大多数单位都没有先进的检测手段，仅凭“感觉”，靠“经验”来判断井内的情况，虽然也使用一些如“电阻率法”、“井径法”、“声波速法”等电测井法，但这些方法都是间接的，测得的一些物性参数，得出“可能是这样或那样”的结论，然后按照这个不确切的结论去处理事故，往往造成误诊、错诊，导致修井工作的失败，使人力、物力和财力产生大量的浪费，从而大大限制了旧井修复工程的发展。2001年我队率先把全景式彩色电视检测系统这一高新技术应用于旧井修复工程中，先后在宿州、淮北、砀山、萧县、桃园、卧龙湖、亳州等地共检测水源井一百多口。实践证明，运用全景式井下电视检测系统，可直观真实地观测水源井内整体全景情况，对判断井内故障非常有效。

1 仪器设备

1.1 原理

全景式井下电视检测系统包括井下摄像探头、系统控制器、专用电视、电缆、绞车、录像机和彩色监视器等六部分。(附:全景式井下电视检测系统示意图)。

检测系统采用固体CCD摄像技术、自动控制及大规模集成电路等一系列当代国际上先进的电子技术和高压密封技术，它是把一自带光源的防水摄像探头放入地下水井中，对孔内井壁四周及井下部位进行全方位彩色摄像，将拍摄的井下全景图像通过配套的专用电缆传输到地面系统的控制器，由控制器将视频信号和计数脉冲合成，输出合成信号，录像机将全孔监测合成信号录像成带保存(亦可刻录成光盘保存)。同时在地面彩色监视器上可实时观看井壁周围的彩色图像，孔内套管的破损程度、井内落物的准确位置、事故类型、特征、地层岩性、结构、构造、基岩裂隙和岩溶发育情况等各种现象均可在电视屏幕上得到确认。

井下电视它不但具有防水、耐压、操作简便、数据量大等优点，还具有先进的多功能装置，自动化程度高，采用特殊镜头，无须调焦即有清晰图象，在电视屏幕上可同时显示测试部位的深度数字，具有现场录音及漏水报警等装置。

1.2 技术指标

探头外径:Ф56、Ф80 mm，手动绞车最大测井深度600，电动绞车最大测井深度1 000 m，环境温度:0℃～+40℃，电压220V。

图1 全景式井下电视检测系统示意图

1.3 适用范围

该仪器适用于空气中及清水条件下，如水质浑浊，须事先用净化剂等进行处理，使水中游离杂质沉淀。最好往井中注入清水，使混水沿滤水管进入地下水层，从而使井水变清，以保证观测效果。

2 操作规程

为确保检测工作的顺利实施，下井前应仔细检查探头密封系统、光源、电缆、连接接头等各部位是否正常，确认无误后，进行各部分的连接，并打开彩色监视器，调节在“AV”状态，接通录像机，放入录像带，选择录像机的输入信号为视频信号。当监视器屏幕上有摄录的图像时打开主机电源进行自检、置数、预置深度等，然后在记录板上写下测井地点、孔号、日期等有关事项，并录像成带，最后井口对零，打开井灯电源，下放摄像探头，进行井下监视录像。

3 实际运用

该仪器可实时拍摄水源井的套管及套管壁的损伤及破漏情况，为各种孔内事故处理提供可靠的依据，改进和提高了对水源井问题的诊断能力，通过地面彩色监视器上观测到的井下图像的形态、颜色及光亮等信息，可进行下列观测:

3.1 井壁破裂检查

井壁破裂后，会造成滤料坍塌和出砂(混水)，以往凭经验不能准确判断故障的位置和形状，盲目性很大，修复后很难保证质量，用井下电视则可准确迅速判断出破裂位置和形状，并制定出科学的修复方案。如刘桥一矿、砀山润达公司等单位的水源井，均有出砂或出混水的问题，到底是成井问题，还是井管破裂很难确定，而用井下电视检测后，在短短的1～2 h内就准确无误地判断出是井管破裂所造成。

3.2 井管错位检查

淮北某厂有一眼水源井因出滤料、混水、不能使用，经两个打井队处理，均未成功，后用全景式井下电视监测系统检测，结果是井管错位，使该井很快的得到了修复。

3.3 井内落物检测

井内常见的事故有:掉泵、泵管脱落、套管脱落及工具掉入等，查清落物在井内什么位置和状态，是加工打捞工具和处理事故的关键。由于全景式井下电视可真实直观地看到井下情况，故很快处理这一类事故。如:桃园矿有一供水井，井内掉入了泵管，导致该井不能使用，严重影响生产，用井下电视检测后，确定了打捞工具和方案，结果很快处理好了，给厂方挽救了一口水井。

3.4 滤水管堵塞情况检测

滤水管堵塞的位置、程度及成因，一般凭经验是判断不出来的，而运用井下电视则可准确判断出这些情况。如:百善矿有一水源井，水量逐年减少。检测结果表明该井使用多年后滤水管锈蚀堵塞所致。

3.5 水井结构检测

井下电视可验证打井队向甲方提供的书面资料，检测井壁管的结构、变径的位置、静止水位、补管位置等，为水井管理、使用和维修提供技术资料。如:亳州水井运用井下电视检测成井结构。

3.6 基岩裂隙检测

基岩裂隙的位置、发肓情况、富水性，凭经验很难判断准确，而运用井下电视可准确判断出这些情况。如:淮北石台矿水源井、临涣矿水源井运用井下电视清楚地看出基岩裂隙和岩溶发育情况，确定裂隙和岩溶分布的位置。

3.7 水井质量验收

由于井下情况的特殊性，给水井施工质量的检查验收常带来一定困难，有了井下电视检测系统，问题就迎刃而解。如:亳州水井运用井下电视验收成井质量，得到了甲方的一致好评。

3.8 定性了解地质受力情况

井下电视可检查井壁管根据受力不同，在不同的深度受到不同的损害，来间接地定性反映地层受力情况，只有在地面沉降，地裂缝等地质灾害严重的地区才可遇见此类情况。

4 经济效益

运用全景式井下电视检测系统，能够准确、快捷、直观、清晰、真实地判断井壁异常情况及部位，从而根据不同情况，系统地制定出一套修井方案，配套必要的设施、处理工具，使旧井修复工程系统化。

由于井下电视能够真实、直观地反映水井内的整体全景情况，为制定修井方案提供真实可靠的直观依据。为此，利用井下电视技术进行坏井的检测能降低成本，减少不必要的开支，为水井用户节约打井、修井费用。十余年，按修复水井100口，每口井节约打井费10万元，共节约1 000万元，修井费每口井节约5 000元，计节约费用50万元，经济效益十分可观。

5 结语

运用全景式井下彩色电视检测系统，观测井下故障图像清晰、稳定，而且不易丢失信息，检测深度及故障位置准确，故障成因明了，对判断井下故障非常可靠，依据所观测的信息，制定科学的修复方案，能显著地提高修井的成功率和效率，这是以往的各类方法难以比拟的。同时为水井用户提供原始的图象资料，有利于水源井的使用和管理，为提高本单位的经济效益和知名度，增强在市场中的竞争力起到积极的作用。