[發明專利]一種可穿過瓦斯抽采鉆井套管錯斷變形區域的視頻探測裝置

有效

• 申請號: 201611255770.6
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106703783B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 劉應科;周福寶;譚東升;趙剛強;劉春;田輝
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學;江蘇普林頓電子科技有限公司
• 主分類號: E21B47/002
• 分類號: E21B47/002;E21B47/08;E21B49/08
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務所 32205
• 代理人: 王丹

本發明公開一種可穿過瓦斯抽采鉆井套管錯斷變形區域的視頻探測裝置，包括探頭(18)、遙控器(13)和顯示器(19)，探頭(18)的外殼(1)為橢球形，外殼(1)的長度和寬度范圍均在40mm至100mm之間，整體高度范圍在50mm至150mm之間，外殼(1)兩側安裝有行走輪(2)；外殼(1)內部安裝有驅動電機(8)，還設有信號傳輸模塊(6)、驅動電機電路模塊(7)以及電源控制器(5)。通過遙控器控制探頭，可以使其穿過錯斷變形區探測鉆孔深處的破壞情況，本發明裝置結構緊湊簡單、操作方便，可使探頭順利通過套管錯斷變形區域，實現對套管變形的全井身視頻探測。

技術領域

本發明涉及一種探測裝置，具體涉及一種可穿過瓦斯抽采鉆井套管錯斷變形區域的視頻探測裝置。

背景技術

地面鉆井抽采瓦斯流量大、濃度高，對井下采空區瓦斯涌出控制效果好，且不受井下生產開拓布局的影響，是一種高效的瓦斯抽采模式。瓦斯抽采鉆井基本都是豎直鉆井，深度一般都超過300m。鉆井井身內壁均設置有固井套管，一方面增強了鉆井井身穩定性，另一方面為瓦斯流動提供了壁面光滑的流動通道。鉆井抽采過程中，上覆巖層運動會對套管產生各種作用力，如剪切力和擠壓力等，造成套管變形或破斷，使瓦斯流動阻力增大，甚至套管完全閉合堵塞使鉆井失去抽采能力。因此，提高鉆井的井身穩定性是推廣應用鉆井抽采瓦斯技術的重要技術。

對套管進行視頻探測是了解套管的變形特征、研究鉆井井身穩定性的重要基礎。目前，對鉆井進行視頻探測的探頭均為細長的圓柱體，其底部安裝有攝像頭。這種探頭在探測至套管錯斷變形區域時，探頭下端與因相對錯動而裸露的巖層水平面接觸，由于巖層水平面的支撐作用而無法繼續下探。此外，現有探頭的長度較大，在套管內只能以較小的角度發生傾斜，且探頭下端無法進行水平移動，導致探頭無法通過套管的錯斷變形區域。這意味著目前只能對套管的第一個剪切破斷進行探測，無法全方位了解鉆井的破壞情況，對采場上覆巖層移動導致鉆孔破壞的研究工作帶來極大的困難。

公告號為CN204419267U的中國實用新型專利公開了一種用于煤礦井下瓦斯抽放孔的探測器，所述探測器包括多件探測節桿和多件連接裝置，所述的各種探測節桿分別通過所述的各種連接裝置連接一個長度與被探測瓦斯抽放孔深度相適應的探測器。其主要用于檢查瓦斯抽放孔是否鉆制到位，鉆孔是否始終保持暢通。井下瓦斯抽放孔為水平鉆孔，或帶有一定傾角的傾斜鉆孔。這種探測器只能應用于井下抽采鉆孔，探測深度小，一般小于50m，有些能達到50m-80m；此外，這種結構需要一邊探測一邊安裝連接裝置，實際操作過程中極為不便。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種可穿過瓦斯抽采鉆井套管錯斷變形區域的視頻探測裝置，可以穿過錯斷變形區探測鉆孔深處的破壞情況，外形靈巧，使用方便，可為巖層移動導致鉆孔破壞的研究工作提供豐富數據。

為了實現上述目的所采用的技術方案：一種可穿過瓦斯抽采鉆井套管錯斷變形區域的視頻探測裝置，包括探頭、遙控器和顯示器，其特征在于，探頭的外殼為橢球形，外殼底部開口并安裝有照明燈和攝像頭；外殼兩側安裝有行走輪，外殼頂部高于行走輪的頂部；外殼內部安裝有驅動行走輪轉動的驅動電機，還設有信號傳輸模塊、驅動電機電路模塊以及電源控制器，所述電源控制器、照明燈以及驅動電機電路模塊通過信號傳輸模塊與地面的遙控器相連，所述攝像頭通過信號傳輸模塊與地面的顯示器相連；所述外殼的長度和寬度范圍均在40mm至100mm之間，整體高度范圍在50mm至150mm之間。

進一步的，所述外殼內部還設有氣體濃度傳感器，氣體濃度傳感器通過信號傳輸模塊與地面遙控器和地面顯示器相連；所述外殼上開有通氣孔。

進一步的，所述照明燈為LED燈，且具有4至10個，并均勻環繞地安裝在設于外殼內部的照明燈燈座上。

進一步的，所述遙控器上設有行走輪調節鍵、氣體濃度采集鍵、照明燈亮度調節鍵以及電源開關鍵。

進一步的，所述行走輪上安裝有防滑輪胎。