套管磨损是深井，超深井钻井过程中的常见问题，严重时会使套管的抗挤毁能力和抗腐蚀能力大大降低，导致钻井事故的发生和油气井的早期报废，造成巨大的经济损失。 套管磨损现象是由套管与钻杆的相对接触运动造成的。套管的摩擦磨损特性必然会反映在其磨损表面形貌特征上，因而磨损表面形貌分析是研究套管磨损特性的重要手段。目前应用于表面测量的方法主要有接触式测量法、光学测量法以及非光学式扫描显微镜法，然而基于上述原理研制的现有仪器均不适合检测具有较大曲率的表面。本文在国内外研究的基础上研制出一套新型的适用于套管表面形貌检测的仪器，研究内容主要包括以下三个部分： 1.分析各种测量方法，针对套管磨损区域形状设计仪器结构，采用高精度位移传感器扫描套管磨损表面，实现了磨损表面形貌信息的提取。 2.对仪器性能进行综合评定。分析仪器的测量误差并提出消除误差方法，同时对仪器进行标定。 3.利用仪器的高采样频率功能对磨损表面的分形特征进行研究，绘制分形曲线，计算分形维数，结合套管磨损试验条件分析磨损机理。