本發(fā)明涉及油氣修井工程，特別地，有關于一種可視化修井作業(yè)方法及作業(yè)裝置。

背景技術：

1、在油氣井的生產過程中，由于井下事故等原因，使油氣井不能正常生產，特別是發(fā)生井下卡鉆和井下落物后，將造成油氣井的減產甚至停產，嚴重時還會導致油氣井報廢。修井打撈作業(yè)作為井下作業(yè)中的重要組成部分，能夠有效處理井下落魚事故，是保證油田正常生產的一項重要措施。目前，我國常規(guī)井在修井工具的品種和規(guī)格上齊全，基本實現了規(guī)格系列化。然而，在常規(guī)修井打撈作業(yè)的工藝中，打撈技術發(fā)展相對滯后，常采用井口管柱的牽引力變化來推斷是否撈獲，由于井下具體情況判斷困難，落魚打撈難度大。近年來，隨著井下電視和井下監(jiān)測技術的發(fā)展，融合以上技術的井下打撈成為可能，是一種可行的修井創(chuàng)新模式。同時，隨著水平井應用規(guī)?？焖贁U大，故障井持續(xù)增多，水平井的打撈過程管柱不對中，軸向力傳遞復雜，僅通過井口管柱受力變化判斷井下狀況更是困難，因此，具有井下工況可視的功能是打撈作業(yè)的迫切需求。

2、常見的打撈方法主要有：活動管柱法、震擊法、切割法、機械倒扣法、套銑法等?，F有打撈技術常常需要施工人員依靠經驗處理事故，打撈過程不可視，無法準確地判斷打撈前和措施實施后打撈過程中孔內落魚的情況，無法針對井下特定狀況及時改進打撈方案。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種可視化修井作業(yè)方法及作業(yè)裝置，以解決目前打撈作業(yè)時僅通過井口管柱受力變化判斷井下狀況困難而造成落魚打撈難度大的技術問題。

2、本發(fā)明的上述目的可采用下列技術方案來實現：

3、本發(fā)明提供一種可視化修井作業(yè)方法，包括以下步驟：下放：將井下工具串下放到井下的指定作業(yè)位置：錨定：將所述井下工具串的錨定短節(jié)錨定于井壁上；捕獲：所述井下工具串的電機通過傳動結構帶動所述井下工具串的打撈結構向前移動而捕獲落魚；其中，監(jiān)測所述打撈結構的受壓信息，并根據所述受壓信息判斷所述打撈結構是否捕獲落魚；解卡：所述井下工具串的電機通過傳動結構帶動所述井下工具串的打撈結構向后移動而撈起落魚；其中，監(jiān)測所述打撈結構的受拉信息，并根據所述受拉信息判斷所述打撈結構是否撈起落魚；解錨：將所述錨定短節(jié)與所述井壁分離，解除錨定；其中，監(jiān)測所述錨定短節(jié)內的錨定壓力信息，根據所述錨定壓力信息確定所述錨定短節(jié)的錨定狀態(tài)；監(jiān)測所述電機的轉軸的角位移信息和行進位移信息；根據所述角位移信息、所述行進位移信息以及所述錨定狀態(tài)，確定所述井下工具串的工序狀態(tài)。

4、本發(fā)明的實施方式中，所述下放步驟，包括：將井下工具串下放，直至所述井下工具串的打撈結構靠近落魚；其中，井下電視模塊靠近所述打撈結構的打撈端采集第一圖像信息，根據所述第一圖像信息判斷所述打撈結構是否靠近所述落魚。

5、本發(fā)明的實施方式中，所述錨定步驟之后，所述捕獲步驟之前，還包括以下步驟：回收：所述井下工具串的電機通過傳動結構帶動所述井下工具串的打撈結構向前移動至所述井下電視模塊與所述落魚抵接，而使所述井下電視模塊向后移動。

6、本發(fā)明的實施方式中，所述捕獲步驟還包括：所述井下電視模塊在所述打撈結構內采集所述打撈結構的打撈端捕獲所述落魚的第二圖像信息，根據所述第二圖像信息判斷所述打撈結構是否捕獲所述落魚。

7、本發(fā)明的實施方式中，所述解卡步驟還包括：所述井下電視模塊在所述打撈結構內采集所述打撈結構的打撈端撈獲所述落魚的第三圖像信息，根據所述第三圖像信息判斷所述打撈結構是否撈起落魚。

8、本發(fā)明還提供一種可視化修井作業(yè)裝置，包括：上位機；電纜，其位于地面的一端與所述上位機電連接；井下工具串，包括打撈結構以及順序連接的通訊短節(jié)、測控短節(jié)、增力短節(jié)和錨定短節(jié)，所述電纜的位于井下的一端通過所述通訊短節(jié)與所述測控短節(jié)電連接，所述增力短節(jié)包括電機以及傳動結構，所述電機與所述測控短節(jié)電連接，所述傳動結構的后端與所述電機的轉軸連接，所述傳動結構的前端穿過所述錨定短節(jié)與所述打撈結構相連接；可視化機構，安裝在所述井下工具串上，所述可視化機構與所述通訊短節(jié)電連接，能獲取所述井下工具串在打撈過程中的工作信息并通過所述通訊短節(jié)將所述工作信息傳輸至所述上位機；其中，所述工作信息包括圖像信息、力學信息和/或位移信息。

9、本發(fā)明的實施方式中，所述可視化機構包括虛擬可視化結構，所述虛擬可視化結構用于獲取所述井下工具串在打撈過程中的力學信息和位移信息。

10、本發(fā)明的實施方式中，所述虛擬可視化結構包括光電編碼器、液壓傳感器以及拉壓傳感器，所述光電編碼器安裝在所述電機的轉軸上并與所述測控短節(jié)電連接，所述液壓傳感器安裝在所述錨定短節(jié)的錨腔內，所述拉壓傳感器安裝在所述打撈結構上；所述力學信息包括所述液壓傳感器獲取的所述錨腔內的壓力信息以及所述拉壓傳感器獲取的所述打撈結構的受力信息，所述位移信息包括所述光電編碼器獲取的所述電機的轉軸的角位移信息以及根據所述角位移信息處理生成的所述打撈結構的行進位移信息。

11、本發(fā)明的實施方式中，所述可視化機構包括圖像可視化結構，所述圖像可視化結構用于獲取打撈過程中所述打撈結構和/或落魚的圖像信息。

12、本發(fā)明的實施方式中，所述圖像可視化結構包括彈性伸縮結構、回收艙以及井下電視模塊，所述回收艙安裝在所述打撈結構內，所述彈性伸縮結構的后端固定于所述回收艙內，所述彈性伸縮結構的前端與所述井下電視模塊連接，所述井下電視模塊與所述通訊短節(jié)電連接；所述回收艙上設有能徑向移動的限位件，所述限位件與所述井下電視模塊抵接而限制所述彈性伸縮結構以拉伸狀態(tài)安裝在所述回收艙內，且所述井下電視模塊的圖像采集端靠近所述打撈結構的打撈端設置；其中，所述井下電視模塊隨所述打撈結構向前移動至與落魚抵接的狀態(tài)下，所述限位件能在所述井下電視模塊的擠壓作用下讓開，而使所述彈性伸縮結構的前端彈性回縮并帶動所述井下電視模塊向所述回收艙內移動。

13、本發(fā)明的實施方式中，所述圖像可視化結構還包括通信模塊以及電池模塊，所述井下電視模塊通過所述通信模塊與所述通訊短節(jié)電連接，所述電池安裝在所述打撈結構內并與所述井下電視模塊電連接。

14、本發(fā)明的實施方式中，所述增力短節(jié)還包括增力短節(jié)外殼，所述增力短節(jié)外殼與所述錨定短節(jié)相連接，所述電機和所述傳動結構安裝在所述增力短節(jié)外殼內，所述傳動結構包括聯軸器、傳動絲杠、傳動螺母以及推桿；所述電機的轉軸通過所述聯軸器與所述傳動絲杠的后端連接，所述傳動絲杠的前端通過所述傳動螺母與所述推桿的后端連接，且所述傳動螺母與所述增力短節(jié)外殼沿所述增力短節(jié)的軸向滑動配合設置，所述推桿的前端穿過所述錨定短節(jié)與所述打撈結構相連接。

15、本發(fā)明的實施方式中，所述測控短節(jié)與所述增力短節(jié)連接有爬行器短節(jié)，所述爬行器短節(jié)用于帶動所述井下工具串在水平井內移動。

16、本發(fā)明的實施方式中，所述可視化修井作業(yè)裝置還包括電纜下放車，所述電纜卷收在所述電纜下放車上，所述電纜下放車能控制所述電纜的下放。

17、本發(fā)明的特點及優(yōu)點是：

18、本發(fā)明的可視化修井作業(yè)裝置，通過在井下工具串上安裝可視化結構，利用可視化結構獲取井下工具串在打撈過程中的工作信息并通過通訊短節(jié)將該工作信息傳輸至地面的上位機進行處理分析，進而可以根據上位機處理分析后的結果控制井下工具串進行落魚的打撈作業(yè)，提高打撈的效率和準確率。

19、本發(fā)明的可視化修井作業(yè)裝置及作業(yè)方法，利用虛擬可視化結構獲取井下工具串在打撈過程中的力學信息和位移信息，通過對該力學信息和位移信息進行分析和處理，從而能實現對井下工具串的工作狀態(tài)的虛擬可視化監(jiān)測，進而實時干預，以確保打撈結構將落魚捕獲并撈起。

20、本發(fā)明的可視化修井作業(yè)裝置及作業(yè)方法，利用圖像可視化結構獲取打撈過程中打撈結構和/或落魚的圖像信息，通過對該圖像信息進行分析和處理，從而能實現對井下工具串的工作狀態(tài)的圖像可視化監(jiān)測，進而實時干預，以確保打撈結構將落魚捕獲并撈起。