一种多参数随钻测井设备的制作方法

本发明涉及工程地球物理测井、石油和煤田测井装备研制领域，具体是一种多参数随钻测井设备。

背景技术：

1、我国从上世纪七十年代末开始出现钻孔电视测井系统。钻孔电视成像仪的主要原理就是把一个自带、电子罗盘和光源的防水摄像电视探头放入地下钻孔中，在地面的监视器或计算机上直接观测钻孔中的孔壁构造。根据图像的形态、颜色及光亮度等信息，可检测地层裂隙、空洞、岩层发育、软弱夹层以及井壁破损、错位、流砂、滤水孔堵塞和井下落物等情况。

2、超声波测试方法都是通过激发弹性波在岩体和混凝土等非金属介质中传播所获得的声学信息来解决工程地质、岩土力学及材料质量评价等问题。单孔声波测井一般采用一发双收换能器(一个发射换能器和两个接收换能器)，发射换能器向介质(岩石、岩体、混凝土构筑物)发射声波，在一定的空间距离上接收换能器接收介质物理特性调制的声波，通过观测和分析声波在不同介质中的传播速度、振幅、频率等声学参数，解决岩土工程中的有关问题。

3、钻孔波速和钻孔全景成像这个两个参数是工程地球物理测井中最常用的两个参数，常规的垂直孔测试和较浅的水平孔测试的这两类测井设备研究都已经非常成熟，工程领域应用也非常广泛。

4、传统的钻孔电视成像仪、波速测井设备用于此类钻孔检测时，卡孔风险不可避免，而且几百米或者上千米的深井钻孔电视检测设备和波速测井设备的电缆笨重、野外运输上山等十分困难，随着电缆长度增加，下井线缆的信号衰减、干扰不可避免，采集的原始数据质量下降明显。传统的钻孔成像测井设备和钻孔波速测试设备采用电缆连接，通过电视探头自身重力下井测试，主要用于较浅的垂直孔；面对一些水平孔、天顶孔等只能通过外接推进杆进行推进检测，推进深度一般在200米以内，对超深垂直孔、超长水平孔和倾斜孔、有高承压水的水平孔基本上无法开展相关检测。

5、基于此，现在提供一种多参数随钻测井设备，可以消除现有装置存在的弊端。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种多参数随钻测井设备，以解决现有设备只能适用于较浅的垂直孔检测的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种多参数随钻测井设备，包括电视探头和声波探头，所述电视探头包括电视探头外管，所述电视探头外管的顶端固定设有用于检测的高清摄像头，所述电视探头外管的内部固定设有用于控制的电路板，所述电视探头外管的外壁固定设有用于控制设备的电视探头电源开关，所述电视探头外管的外侧面还固定设有电视探头和钻杆连接器的接口和钻杆连接器，所述电视探头外管的另一端开设有钻杆连接器和钻杆的接口，所述电视探头外管的内壁固定设有用于防护的防撞保护机构，所述电视探头通过推进机构推进进行检测。

4、在上述技术方案的基础上，本发明还提供以下可选技术方案：

5、在一种可选方案中：所述高清摄像头的周围固定设有一圈亮度可调的led灯，所述高清摄像头的前方固定设有用于防护的钢化玻璃。

6、在一种可选方案中：所述电视探头外管内安装有供高清摄像头、led灯和电路板等供电的内置锂电池。

7、在一种可选方案中：所述电视探头外管的内部还固定设有用于储存采集的视频的电视探头内置存储卡。

8、在一种可选方案中：所述电视探头外管的尾部设有用于给内置锂电池、拷贝电视探头内存储的数据、及与地面控制主机通讯和设置电视探头参数的type-c接口。

9、在一种可选方案中：所述电视探头外管的壳体为su304不锈钢材料，且外壳及接口处均做防水处理。

10、在一种可选方案中：所述防撞保护机构包括防撞杆，所述防撞杆固定设在高清摄像头的外壁，所述防撞杆的另一端套设有导柱，所述导柱上套设有弹簧，所述弹簧两端固定连接在防撞杆的内壁，所述导柱的另一端通过锁紧螺母与防撞杆固定连接。

11、在一种可选方案中：所述声波探头包括压电陶瓷发射换能器，所述压电陶瓷发射换能器连接有第一压电陶瓷接收换能器和第二压电陶瓷接收换能器，所述压电陶瓷发射换能器的外围固定设有第一不锈钢隔声管和第二不锈钢隔声管，所述声波探头内部固定设有用于控制的电路部分，所述声波探头内部固定安装有供电的锂电池，所述压电陶瓷发射换能器的尾部提供一个声波探头电源开关和声波探头type-c接口，所述压电陶瓷发射换能器的尾部设有连接钻杆的接钻杆连接器。

12、在一种可选方案中：所述推进机构包括钻机台，所述钻机台上端固定设有半圈型抱箍，所述半圈型抱箍中固定安装有钻机钻杆，所述半圈型抱箍上通过铰链轴承转动安装有铰链头上和铰链头下，所述铰链头上固定安装有光电编码器，所述光电编码器的输出端固定设有滑轮，两组半圈型抱箍之间固定设有弹簧连接管，所述半圈型抱箍的底面固定连接有弹簧拉簧，所述弹簧拉簧的另一端与滑轮的外壳固定连接。

13、在一种可选方案中：所述压电陶瓷发射换能器的顶端固定设有用于防护的防撞头端盖。

14、在一种可选方案中：所述随钻电视探头，可以通过一根typc-c线与地面控制主机连接和通讯。

15、在一种可选方案中：所述地面控制主机内置一台微型低功耗控制主板、采用一块8寸液晶显示屏及触摸屏。

16、在一种可选方案中：所述地面控制主机主要用于：随钻探头的参数设置、钻杆深度计数、参数存储、采集数据管理。

17、在一种可选方案中：所述地面控制主机，在探头下井前，对探头进行高精度授时同步，并记录探头开启和采集的工作时间，后续以该同步时间为参考进行数据回收。

18、在一种可选方案中：所述地面控制主机安装有操控软件，软件可对随钻测井探头进行参数设置。

19、在一种可选方案中：所述钻杆连接器，主要用于适配钻机的钻杆和随钻电视探头，探头通过钻杆连接器连接到钻杆上，通过钻杆推进探头进行检测。

20、在一种可选方案中：所述钻杆计深装置，安装在钻杆上，用于实时记录钻杆推进的深度。

21、在一种可选方案中：所述钻杆计深装置，提供一个深度计数接口，连接至地面控制主机，地面控制主机实时采集钻杆的推进深度数据。

22、在一种可选方案中：地面控制主机实时采集钻杆推进深度，实时记录钻杆同步推进的时间，后期数据处理时可以根据钻杆推进深度信息和数据采集时间信息，从而得到钻孔的每个深度的数据。

23、相较于现有技术，本发明的有益效果如下：

24、1、本发明通过钻杆连接器将随钻测试探头连接至钻杆前端，控制主机与钻杆深度计数装置连接，钻机缓慢推进钻杆，实时采集钻杆推进深度信息，达到了探头在推进过程中实时采集井下相关数据的效果。

25、2、本发明通过设置防撞保护机构，采用的是伸缩机制，前端高清摄像头推进时遇到阻碍物，达到一定的阻力阈值时，探头前端摄像头和灯光部分可以缩回探头管内，达到了防止前端的高清摄像头和灯光损坏的效果。

26、3、本发明中每个探头可以单独测试，同时随钻电视成像探头和随钻声波测试探头可以进行级联，一次推进可以同时完成2个参数的测试，级联测试时，确保随钻电视成像探头在前，随钻声波探头在后，达到了便于测试的效果。