井中电缆对中系统及方法技术方案

公开了一种井中电缆对中系统及方法。该系统可以包括：测量单元，其包括多个激光测距仪和定位装置，多个激光测距仪照准天滑轮下端的电缆中心和井台的井口中心，分别获得多个激光测距仪相对于电缆中心和相对于井口中心的方位角，并通过定位装置对多个激光测距仪进行定位，获得多个激光测距仪的平面坐标；主控单元，其基于多个激光测距仪相对于电缆中心和相对于井口中心的方位角以及多个激光测距仪的平面坐标，获得电缆中心的平面坐标和井口中心的平面坐标之间的差值，并控制对中单元移动以完成电缆中心和井口中心的对中操作；以及对中单元，其能够在水平方向上移动，以调节所述天滑轮的平面位置。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及地球物理勘探领域，更具体地，涉及一种井中电缆对中系统及方法。
技术介绍
在地球物理勘探领域，经常需要应用井中地震勘探的方法进行探测。井中地震勘探方法，是将激发源(如气枪)或者接收设备(如三分量检波器)置于井中，通过激发或接收以获得地震波的方法。图1示出了现有技术的井中地震勘探的井台的示意图。如图1所示，在实践中，通常将井中设备连接到绞车电缆，并依靠井架或者吊车悬挂，把设备下入深井中。专利技术人发现，在现有的微地震井中监测等观测系统中，电缆和井口的对中完全是靠人眼来目测，通过悬挂到井口的设备来判断电缆的中心位置是否和井口的中心位置保持一致，准确度较低。设备已放入井中，但电缆却在井口的钢块上摩擦，造成电缆和设备损伤的情况时有发生。因此，有必要开发一种能够精确对准的井中电缆对中系统及方法。公开于本公开
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本公开的一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本公开提供了一种井中电缆对中系统及方法，其能够实现电缆的中心位置和井口的中心位置精确对准，从而避免井中地震勘探的野外施工现场监控的不确定性。根据本公开的一个方面，提出了一种井中电缆对中系统，该系统可以包括：测量单元，其包括多个激光测距仪和定位装置，多个激光测距仪照准天滑轮下端的电缆中心和井台的井口中心，分别获得多个激光测距仪相对于电缆中心和相对于井口中心的方位角，并通过定位装置对多个激光测距仪进行定位，获得多个激光测距仪的平面坐标；主控单元，其基于多个激光测距仪相对于电缆中心和相对于井口中心的方位角以及多个激光测距仪的平面坐标，获得电缆中心的平面坐标和井口中心的平面坐标之间的差值，并控制对中单元移动以完成电缆中心和井口中心的对中操作；以及对中单元，其能够在水平方向上移动，以调节所述天滑轮的平面位置。根据本公开的另一方面，提出了一种井中电缆对中方法，该方法可以包括：调节多个激光测距仪以照准天滑轮下端的电缆中心和井台的井口中心，分别获得多个激光测距仪相对于电缆中心和相对于井口中心的方位角；对多个激光测距仪进行定位，获得多个激光测距仪的平面坐标；基于多个激光测距仪相对于电缆中心和相对于井口中心的方位角以及多个激光测距仪的平面坐标，获得电缆中心的平面坐标和井口中心的平面坐标之间的差值；以及基于电缆中心的平面坐标和井口中心的平面坐标之间的差值，进行电缆中心和井口中心对中操作。本公开的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本公开的特定原理。附图说明通过结合附图对本公开的示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开的示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1示出了现有技术的井中地震勘探的井台的示意图。图2示出了根据本公开的一个实施例的井中电缆对中系统的示意图。图3示出了根据本公开的一个实施例的井中电缆对中系统的对中过程的示意图。图4示出了根据本公开的一个实施例的井中电缆对中方法的步骤的流程图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施例。虽然附图中显示了本公开的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。实施例1图2示出了根据本公开的一个实施例的井中电缆对中系统的示意图。在该实施例中，该根据本公开的井中电缆对中系统可以包括：测量单元201、主控单元202以及对中单元203。测量单元201可以包括多个激光测距仪和定位装置，多个激光测距仪照准天滑轮下端的电缆中心和井台的井口中心，分别获得多个激光测距仪相对于电缆中心和相对于井口中心的方位角，并通过定位装置对多个激光测距仪进行定位，获得多个激光测距仪的平面坐标。主控单元202可以基于多个激光测距仪相对于电缆中心和相对于井口中心的方位角以及多个激光测距仪的平面坐标，获得电缆中心的平面坐标和井口中心的平面坐标之间的差值，并控制对中单元移动以完成电缆中心和井口中心的对中操作。对中单元203可以在水平方向上移动，以调节所述天滑轮的平面位置。该实施例通过测量单元201、主控单元202以及对中单元203，实现了电缆的中心位置和井口的中心位置精确对准，从而避免了井中地震勘探的野外施工现场监控的不确定性。在一个示例中，测量单元201还可以包括云台，可以在云台上安装多个激光测距仪，并能够通过云台调节多个激光测距仪的照准角度。在一个示例中，测量单元201还可以包括防护罩，其能够保护多个激光测距仪的镜头。在一个示例中，对中单元203可以包括：调节杆，其能够在在水平方向上移动；电机，其能够驱动调节杆；以及钢架，其支撑调节杆。在一个示例中，多个激光测距仪可以为三个，即可以包括第一激光测距仪、第二激光测距仪以及第三激光测距仪。但本领域技术人员应当理解，本公开的激光测距仪的数量并不限于此，而可以采用三个或三个以上的任何数量。图3示出了根据本公开的一个实施例的井中电缆对中系统的对中过程的示意图。如图3所示，可以在云台上距离悬挂电缆一定距离(例如，5米)的位置安装三台激光测距仪，其中，第一激光测距仪、第二激光测距仪以及第三激光测距仪的任意两个与电缆中心的连线之间的夹角为120度。也即，第一激光测距仪、第二激光测距仪以及第三激光测距仪之间的连线可以为等边三角形，且电缆中心可以作为等边三角形的中心。下面对根据本公开的井中电缆对中系统的对中过程进行具体说明。在一个示例中，可以通过主控单元202控制云台调节多个激光测距仪的照准角度，使激光测距仪分别照准天滑轮下端的电缆中心和井台的井口中心。照准井口中心位置时要保证准确，优选地，多个激光测距仪的镜头可以采用具有垂直三丝照准的镜头。通常，勘探井或者开发井的直径在20厘米左右，本公开的井台的井口中心可以指镜头照准丝“+”符号照准外井壁的中间，使得井壁线关于“+”对称的位置。激光测距仪可以具有测角功能，即可以测量相对于电缆中心和井口中心的方位角。优选地，可以采用具有高精度测角功能的激光测距仪，读数精确到千分之一秒。经过测量，可以获得第一激光测距仪、第二激光测距仪以及第三激光测距仪相对于电缆中心的方位角α1、α2、α3，以及相对于井口中心的方位角β1、β2、β3。其中，方位角也可以称为地平经度角(Azimuthangle，缩写Az)，是在平面上量度物体之间的角度差的方法之一。方位角可以指从某点的指北方向线起，依顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角。例如，方位角α1可以为指北方向线与第一激光测距仪相对于电缆中心的水平连线之间的夹角。在一个示例中，可以通过定位装置对第一激光测距仪、第二激光测距仪以及第三激光测距仪进行定位，获得第一激光测距仪、第二激光测距仪以及第三激光测距仪的平面坐标(x1，y1)、(x2，y2)和(x3，y3)。其中，定位装置可以为GPS定位仪。在一个示例中，可以基于第一激光测距仪和第二激光测距仪的平面坐标(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种井中电缆对中系统，所述系统包括：测量单元，其包括多个激光测距仪和定位装置，所述多个激光测距仪照准天滑轮下端的电缆中心和井台的井口中心，分别获得所述多个激光测距仪相对于电缆中心和相对于井口中心的方位角，并通过所述定位装置对所述多个激光测距仪进行定位，获得所述多个激光测距仪的平面坐标；主控单元，其基于所述多个激光测距仪相对于电缆中心和相对于井口中心的方位角以及所述多个激光测距仪的平面坐标，获得电缆中心的平面坐标和井口中心的平面坐标之间的差值，并控制对中单元移动以完成电缆中心和井口中心的对中操作；以及对中单元，其能够在水平方向上移动，以调节所述天滑轮的平面位置。

【技术特征摘要】
1.一种井中电缆对中系统，所述系统包括：测量单元，其包括多个激光测距仪和定位装置，所述多个激光测距仪照准天滑轮下端的电缆中心和井台的井口中心，分别获得所述多个激光测距仪相对于电缆中心和相对于井口中心的方位角，并通过所述定位装置对所述多个激光测距仪进行定位，获得所述多个激光测距仪的平面坐标；主控单元，其基于所述多个激光测距仪相对于电缆中心和相对于井口中心的方位角以及所述多个激光测距仪的平面坐标，获得电缆中心的平面坐标和井口中心的平面坐标之间的差值，并控制对中单元移动以完成电缆中心和井口中心的对中操作；以及对中单元，其能够在水平方向上移动，以调节所述天滑轮的平面位置。2.根据权利要求1所述的井中电缆对中系统，其中，所述测量单元还包括：云台，在所述云台上安装所述多个激光测距仪，并能够通过所述云台调节所述多个激光测距仪的照准角度。3.根据权利要求1所述的井中电缆对中系统，其中，所述定位装置为GPS定位仪。4.根据权利要求1所述的井中电缆对中系统，其中，所述对中单元包括：调节杆，其能够在在水平方向上移动；电机，其能够驱动所述调节杆；以及钢架，其支撑所述调节杆。5.根据权利要求1所述的井中电缆对中系统，其中，所述多个激光测距
\t仪包括：第一激光测距仪、第二激光测距仪以及第三激光测距仪。6.根据权利要求5所述的井中电缆对中系统，其中，所述主控单元获得电缆中心和井口中心的平面坐标之间的差值包括：基于所述第一激光测距仪和所述第二激光测距仪的平面坐标，以及相对于电缆中心和相对于井口中心的方位角，获得第一电缆中心平面坐标和第一井口中心平面坐标；基于所述第二激光测距仪和所述第三激光测距仪的平面坐标，以及相对于电缆中心和相对于井口中心的方位角，获得第二电缆中心平面坐标和第二井口中心平面坐标；基于所述第一激光测距仪和所述第三激光测距仪的平面坐标，以及相对于电缆中心和相对于井口中心的方位角，获得第三电缆中心平面坐标和第三井口中心平面坐标；对第一电缆中心平面坐标、第二电缆中心平面坐标及第三电缆中心平面坐标求取算数平均值，作为电缆中心平面坐标，并且对第一井口中心平面坐标、第二井...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺跃宏，钱雪文，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11