The invention relates to a borehole wall imaging system based on a cylindrical ultrasonic phased array, which comprises a ground controller (1), a power supply (2), a voice system (4) and a circuit section (3); a power supply section (2) for power supply to the system; a voice system section (4) includes a cylindrical ultrasonic phased array probe (11), which is arranged circumferentially by several transducer array elements (6). The circuit section (3) is used to control the transducer array elements (6) of the cylindrical ultrasonic phased array probe (11) along the circumference to realize the focused transmission of the ultrasonic signal and the focused reception of the echo signal, and transmit the collected echo data to the ground controller (1); the ground controller (1) is used to receive the echo signal according to the received signal. The echo data are imaged. The system can improve the detection speed, image resolution and detection accuracy.
【技术实现步骤摘要】
一种基于柱面超声相控阵的井壁成像系统
本专利技术涉及石油勘探中超声井壁成像
，具体涉及一种基于柱面超声相控阵的井壁成像系统。
技术介绍
在石油钻井和开采过程中，套管在保护井眼以及加固井壁，保证钻井顺利进行起着重要作用。但是由于井下环境恶劣，套管损坏数量逐年增加，套管壁的检测与防护已成为油田开发的重要工作。超声井壁成像检测技术是一种常用的油井井壁检测技术，通过利用井壁反射回波信息，识别多种类型的缺陷和井周情况，以图像的形式清晰直观地显示井壁的状况和特性。20世纪90年代开始逐渐出现了新一代的超声成像测井仪器，具有代表性的有Schlumberger的UBI(UltraSonicImager)以及BakerAtlas的CBIL(CircumferentialBoreholeImagingLog)等。这些常规的井壁声波测井成像仪器都采用单发单收的旋转式声波探头，仪器测井工作时，换能器探头以井轴为中心旋转并在井轴方向上移动，从而实现对井壁进行螺旋线方式的查扫。然而，这种工作方式具有如下几个缺点：(1)探测信号的信噪比低。由于采用单发单收的工作方式，如果遇到复杂或者较为...
【技术保护点】
1.一种基于柱面超声相控阵的井壁成像系统，包括：地面控制器(1)和电源短节(2)，所述的电源短节(2)用于为系统供电；其特征在于，该系统还包括：声系短节(4)和电路短节(3)；所述的声系短节(4)包括柱面超声相控阵探头(11)，该柱面超声相控阵探头(11)由若干个换能器阵元(6)周向排列成圆柱形；所述的电路短节(3)，用于根据地面控制器(1)发送的控制信号，控制柱面超声相控阵探头(11)中的各换能器阵元(6)沿周向实现超声波信号的聚焦发射和回波信号的聚焦接收，并将采集得到的回波数据发送给地面控制器(1)；所述的地面控制器(1)，用于根据接收到的回波数据进行成像。
【技术特征摘要】
1.一种基于柱面超声相控阵的井壁成像系统，包括：地面控制器(1)和电源短节(2)，所述的电源短节(2)用于为系统供电；其特征在于，该系统还包括：声系短节(4)和电路短节(3)；所述的声系短节(4)包括柱面超声相控阵探头(11)，该柱面超声相控阵探头(11)由若干个换能器阵元(6)周向排列成圆柱形；所述的电路短节(3)，用于根据地面控制器(1)发送的控制信号，控制柱面超声相控阵探头(11)中的各换能器阵元(6)沿周向实现超声波信号的聚焦发射和回波信号的聚焦接收，并将采集得到的回波数据发送给地面控制器(1)；所述的地面控制器(1)，用于根据接收到的回波数据进行成像。2.根据权利要求1所述的基于柱面超声相控阵的井壁成像系统，其特征在于，所述的电路短节(3)包括：数字电路板和模拟电路板；所述的模拟电路板包括：脉冲发射模块、开关阵模块和接收增益控制模块；所述的脉冲发射模块用于生成相控发射高压激励信号，并将相控发射高压激励信号发送至开关阵模块；所述的开关阵模块用于选通发射超声波信号和接收回波信号的换能器阵元(6)；所述的接收增益控制模块用于调制开关阵模块输出的回波信号增益；所述的数字电路板包括：CAN总线驱动模块、数字控制处理模块和AD采集与处理模块；所述的CAN总线驱动模块通过CAN总线与地面控制器(1)进行通信；所述的数字控制处理模块用于解析地面控制器(1)发送的控制命令，并完成对模拟电路板和AD采集与处理模块的控制；所述的AD采集与处理模块对接收增益控制模块输出的信号进行AD采集，并将AD采集到的回波数据经数字控制处理模块进行数据处理后，通过CAN总线驱动模块发送至地面控制器(1)。3.根据权利要求1所述的基于柱面超声相控阵的井壁成像系统，其特征在于，所述柱面超声相控阵探头(11)中的换能器阵元(6)采用灌封胶灌封，该柱面超声相控阵探头(11)的端部设置有承压外壳(8)，所述的承压外壳(8)上设有电极引线接头(9)，用于连接换能器阵元(6)...
【专利技术属性】
技术研发人员：王俊，张碧星，师芳芳，孔超，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11
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