、内置传感器122、定子123和转子124，具体实现时，为了便于对皮囊充气，在皮囊121内可设置一个进气管，另外，为了实现信号的更好接收，在内置传感器122上可设置若干接收阵列端子，例如设置16个接收阵列端子，这里不做具体限定。
[0041]另外，本实施例中探头控制设备是用于控制将所述探头设备1放入钻孔以及调节定位定向环向阵列接收探头的位置，作为一个可选的实施例，本实施例中采用了三角架2和智能变频电动绞车3，三角架2形成可调整的支撑点，智能变频电动绞车3，以三角架2支撑点将探头设备送到井中，并将定位定向环向阵列接收探头12放入钻孔中，由智能变频电动绞车3控制定位定向环向阵列接收探头12上下自由移动，作为一个可选的实施例，变频电动绞车3可包括:电缆、光电深度传感器、变频器、电机、减速变速机、控制器，其中电缆主要是连接探头设备，实际中，电缆也连接主机设备4，本实施例中通过电缆将探头设备1放入井中或将探头设备1从井中拉出来，另外，探头设备1接收的钻孔周围的地质反射波信号也可通过电缆传送给主机设备4，而光电深入传感器主要是探测探头设备1或者电缆进入井中的深度等，可设置在电缆上，而减速变速机主要是控制电缆的速度，减速变速机可由电机控制，而电机的控制频率则由控制器通过变频器等设备进行调节和控制，这里不再赘述。
[0042]本实施例中主机设备4主要用于接收所述探头设备1发送来的钻孔周围的地质反射波信息，并根据所述钻孔周围的地质反射波信息构造三维成像。
[0043]具体实现时，主机设备4可通过电缆与探头设备1相连，在进行探测之前，主机设备4对探头设备1进行探测参数的设置和姿态、方位等的调整，在探头设备1返回钻孔周围的地质反射波信息后，主机设备4可通过自身的三维成像软件对地质反射波信息进行处理，构造钻孔周围地质情况的三维成像，也可以将钻孔周围的地质反射波信息发送给专门的三维成像设备进行处理，即本发明的核心在于如何准确的采集钻孔周围的地质反射波信号，而对于采集到的地质反射波信号可通过现有的三维成像处理软件或三维成像处理设备进行处理，因此，这里不对具体的三维成像软件进行赘述。
[0044]下面说明本发明的详细工作过程:
[0045]工作时，通过智能变频电动绞车3和三脚架2将探头设备1放入钻孔中，由智能变频电动绞车3控制井中探头设备1上下自由移动，主机设备4对井探头设备1进行探测参数设置和姿态、方位的调整，例如，对探头校准、设置数据采集模式、扫描方式、扫描频率等，待设置工作完成后，主机设备即可控制通过进气管向皮囊121中注入空气，在皮囊121膨胀的同时内部传感器122和阵列端子也向外形变、张开直到与钻孔壁紧密耦合，此时，井中探头设备1中径向周向信号发射器11(即作为震源)将固定频率、能量强劲的声波信号发出，定位定向环向阵列接收探头12对带有地下岩石信息的声波进行360度全阵列式接收，接收到的信号通过电缆传送到主机设备4中，由主机设备4对接收到的信号进行管理、分类和储存，最后可通过三维成像处理软件对构造对应钻孔周围地质情况的三维成像。
[0046]需要说明的，本实施例中通过定位定向环向阵列接收探头12接收的反射波来进行构造三维成像，由于仪器接收到的波形含有滑行波和直达波成份，因此如何有效地提取出高质量的反射波信号是该技术的关键之一，由于声反射成像探测数据记录按照共发射器道集排列，本实施例主机设备4中可采用针对多个道集提取钻孔周围的地质反射波信号，通过解析不同反射界面情况下不同道集的反射波场特征，可得到合适的钻孔周围的地质反射波信号，从而提高数据处理质量。
[0047]在上述所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
[0048]类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循【具体实施方式】的权利要求书由此明确地并入该【具体实施方式】，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
[0049]应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。
【主权项】
1.一种钻孔径向三维成像系统，其特征在于，包括: 探头设备，所述探头设备包括依次连接的径向周向信号发射器、定位定向环向阵列接收探头、收发换能器； 其中，所述径向周向信号发射器以钻孔为轴心发射声波信号，所述定位定向环向阵列接收探头以钻孔为轴心按照全阵列方式接收钻孔周围的地质反射波信息，所述收发换能器用于提供所述径向周向信号发射器和所述定位定向环向阵列接收探头的收发换能； 探头控制设备，用于控制将所述探头设备放入钻孔以及调节定位定向环向阵列接收探头的位置； 主机设备，用于接收所述探头设备发送来的钻孔周围的地质反射波信息，并根据所述钻孔周围的地质反射波信息构造三维成像。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述径向周向信号发射器与所述定位定向环向阵列接收探头之间还设置有陀螺仪。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述陀螺仪与所述定位定向环向阵列接收探头之间还设置有:扶正器。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述扶正器与所述定位定向环向阵列接收探头之间还设置有:三轴电子罗盘。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述径向周向信号发射器、所述陀螺仪、所述扶正器、所述三轴电子罗盘、所述定位定向环向阵列接收探头以及所述收发换能器通过探头连接管连接为一体。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述定位定向环向阵列接收探头包括:皮囊、内置传感器、定子和转子。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述内置传感器上设置有16个接收阵列端子。8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述皮囊内置有进气管。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述探头控制设备包括三角架和智能变频电动绞车。10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述智能变频电动绞车包括:拉拔电缆、光电深度传感器、变频器、电机、减速变速机、控制器。
【专利摘要】本发明公开一种钻孔径向三维成像系统，其包括：探头设备，所述探头设备包括依次连接的径向周向信号发射器、定位定向环向阵列接收探头、收发换能器；其中所述径向周向信号发射器以钻孔为轴心发射声波信号，所述定位定向环向阵列接收探头以钻孔为轴心按照全阵列方式接收钻孔周围的地质反射波信息，所述收发换能器用于提供所述径向周向信号发射器和所述定位定向环向阵列接收探头的收发换能；探头控制设备控制将所述探头设备放入钻孔以及调节定位定向环向阵列接收探头的位置；主机设备接收所述探头设备发送来的钻孔周围的地质反射波信息，并根据所述钻孔周围的地质反射波信息构造三维成像，本发明实现了对钻孔周围的地质情况进行三维成像。
【IPC分类】E21B47/002
【公开号】CN105275451
【申请号】CN201510623522
【发明人】杨小庆, 谭维奇, 沙丽, 王润, 刘根, 李先昊, 周震
【申请人】武汉力博物探有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年9月25日