本發(fā)明涉及地質鉆探領域，具體說涉及一種隨鉆井徑超聲測量裝置。

背景技術：

在地質鉆探的鉆進過程中，井眼信息的測量被認為是檢測鉆井質量和效率的一項關鍵技術。井眼信息可用于如中子孔隙度、密度等測井的井眼環(huán)境影響校正和質量監(jiān)控，以及估算水泥用量的井眼容積，探測井壁不穩(wěn)定性和氣侵等現(xiàn)象。同時，井眼信息可幫助司鉆判別鉆井過程中鉆具的異常運動，如渦動、粘滑、橫向跳動等都會對鉆頭和鉆桿產生不利影響。

因此，井眼信息的測量對于鉆井施工極其重要，其有助于提高鉆井效率，降低鉆井成本，優(yōu)化鉆井作業(yè)，以及改善鉆井安全。

在現(xiàn)有技術中，測量井眼信息的手段之一是采用機械式多臂井徑儀。由于機械式多臂井徑儀與井壁直接接觸，容易擦傷或損壞井壁，因此不適合在鉆井過程中測量井眼參數(shù)。

基于超聲脈沖反射法測量井眼性質是一種間接、非接觸式測量方法，其具有快速、準確、可靠性等特點。超聲脈沖反射法的具體應用技術之一是電纜超聲井壁成像測井技術。盡管電纜超聲井壁成像測井技術可以獲得井壁的直觀圖像，但也存在很大的缺點。比如，要進行電纜測井必須將鉆具從井眼中取出，這將導致相當可觀的時間和財力浪費。另外，測井作業(yè)需要花費時間且受泥漿濾液侵入影響，從而不能在鉆進過程中對鉆井進行實時指導和決策。

鑒于電纜測井技術存在的不足，在現(xiàn)有技術中提出了隨鉆井徑超聲測量技術。隨鉆井徑超聲測量技術是在鉆頭附近的鉆鋌上安裝多個超聲波探頭，通過在鉆進過程中不斷向井壁發(fā)射超聲脈沖波并接收來自井壁界面的反射脈沖波，根據(jù)反射脈沖波的傳播時間和幅度來獲取井眼信息。

然而在現(xiàn)有技術中，隨鉆井徑超聲測量技術都集成到隨鉆中子孔隙度或密度測井系統(tǒng)中，并沒有形成專門的測量系統(tǒng)。由于隨鉆中子孔隙度或密度測井系統(tǒng) 的現(xiàn)場服務價格昂貴且維修不便，導致隨鉆中子孔隙度或密度測井系統(tǒng)的推廣度很低，這就限制了隨鉆井徑超聲測量技術的應用范圍。

因此，為了更加簡單方便地實現(xiàn)隨鉆井徑超聲測量，需要一種隨鉆井徑超聲測量裝置。

技術實現(xiàn)要素：

為了更加簡單方便地實現(xiàn)隨鉆井徑超聲測量，本發(fā)明提供了一種隨鉆井徑超聲測量裝置，所述裝置包括承壓殼體、用于發(fā)射和接收超聲脈沖的超聲探頭、用于產生激勵脈沖信號并接收井壁回波信號的密封電子組件以及連接所述超聲探頭與所述密封電子組件的電氣接頭，其中：

所述承壓殼體與鉆鋌的凹槽形狀對應，其外側面為圓弧形且內側面為凹平面，當所述裝置被使用時，所述承壓殼體鑲嵌于所述鉆鋌的凹槽內，所述承壓殼體的外側面外露，所述承壓殼體的內側面與所述鉆鋌的凹槽的底面緊密接觸；

所述承壓殼體內部構造有內空腔、槽孔和電氣接口，所述內空腔與所述槽孔之間通過所述電氣接口聯(lián)通；

所述槽孔的底端貫穿所述承壓殼體的外側面形成第一槽孔開口，所述超聲探頭安裝在所述槽孔中且所述超聲探頭的超聲脈沖發(fā)射/接收面通過所述第一槽孔開口外露；

所述密封電子組件安裝在所述內空腔中，所述電氣接頭安裝在所述電氣接口中。

在一實施例中，所述密封電子組件包括：

發(fā)射電路，其用于產生所述激勵脈沖；

接收電路，其用于接收并調節(jié)所述井壁回波信號；

數(shù)據(jù)采集電路，其用于對所述井壁回波信號進行數(shù)字化采集以生成井壁回波數(shù)據(jù)；

通訊接口電路，其用于實現(xiàn)與地面處理系統(tǒng)的實時通信和數(shù)據(jù)傳輸；

系統(tǒng)控制電路，其用于設置產生所述激勵脈沖的激勵參數(shù)以及進行所述數(shù)字化采集的采集參數(shù)；

電源管理電路，其用于提供所述裝置各部分所需的工作電壓。

在一實施例中，所述密封電子組件還包括數(shù)據(jù)處理電路，所述數(shù)據(jù)處理電路 連接到所述數(shù)據(jù)采集電路，用于對所述井壁回波數(shù)據(jù)進行實時處理以生成井眼信息。

在一實施例中，所述密封電子組件還包括數(shù)據(jù)存儲電路，所述數(shù)據(jù)存儲電路與所述數(shù)據(jù)處理電路相連，用于存儲所述井眼信息以及對應的所述井壁回波數(shù)據(jù)。

在一實施例中，所述內空腔在所述承壓殼體的內側面開口，其中，當所述承壓殼體鑲嵌于所述鉆鋌的凹槽內時，所述內空腔的開口被所述鉆鋌的凹槽的底面遮蓋從而保持所述內空腔與所述裝置外部間的隔離。

在一實施例中：

所述超聲探頭為圓柱形，所述超聲脈沖發(fā)射/接收面與所述超聲探頭的電極分別位于圓柱形的底面和頂面；

所述槽孔的形狀與所述超聲探頭的形狀對應，所述槽孔的頂端與底端分別與所述超聲探頭的頂面和底面相對，所述槽孔的內側壁與所述超聲探頭的側面緊密接觸。

在一實施例中：

所述槽孔的頂端貫穿所述承壓殼體的內側面形成第二槽孔開口；

所述承壓殼體還包含用于密封所述第二槽孔開口的槽孔密封蓋板。

在一實施例中，所述槽孔密封蓋板的下端面與所述超聲探頭的頂面之間留有空隙，其中：

所述電氣接口的內側壁與所述電氣接頭緊密接觸，所述槽孔與所述內空腔之間密封隔離；

所述承壓殼體內還構造有聯(lián)通所述空隙與所述承壓殼體外部的壓力調節(jié)通道；

所述壓力調節(jié)通道內構造有用于平衡壓力并隔絕所述空隙與所述承壓殼體外部的壓力平衡活塞。

在一實施例中，所述空隙中被注滿油液。

在一實施例中，所述壓力調節(jié)通道為所述油液注入所述空隙的通道。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明裝置結構簡單，安裝更換難度低，可以獨立實現(xiàn)隨鉆井徑超聲測量，具有較高的推廣應用價值。

本發(fā)明的其它特征或優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述。并且，本發(fā)明的部分特 征或優(yōu)點將通過說明書而變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而被了解。本發(fā)明的目的和部分優(yōu)點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的步驟來實現(xiàn)或獲得。

附圖說明

附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例共同用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例的隨鉆井徑超聲測量裝置結構示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一實施例的隨鉆井徑超聲測量裝置的承壓殼體的結構示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明一實施例的隨鉆井徑超聲測量裝置的超聲探頭的結構示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明一實施例的隨鉆井徑超聲測量裝置的槽孔密封蓋板的結構示意圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明一實施例的隨鉆井徑超聲測量裝置的密封電子組件的系統(tǒng)原理框圖。

具體實施方式

以下將結合附圖及實施例來詳細說明本發(fā)明的實施方式，借此本發(fā)明的實施人員可以充分理解本發(fā)明如何應用技術手段來解決技術問題，并達成技術效果的實現(xiàn)過程，以及依據(jù)上述實現(xiàn)過程具體實施本發(fā)明。需要說明的是，只要不構成沖突，本發(fā)明中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結合，所形成的技術方案均在本發(fā)明的保護范圍之內。

然而在現(xiàn)有技術中，隨鉆井徑超聲測量技術都集成到隨鉆中子孔隙度或密度測井系統(tǒng)中，并沒有形成專門的測量系統(tǒng)。由于隨鉆中子孔隙度或密度測井系統(tǒng)的現(xiàn)場服務價格昂貴且維修不便，導致隨鉆中子孔隙度或密度測井系統(tǒng)的推廣度很低，這就限制了隨鉆井徑超聲測量技術的應用范圍。

因此，為了更加簡單方便地實現(xiàn)隨鉆井徑超聲測量，本發(fā)明提出了一種能夠便捷地安裝在鉆鋌上的隨鉆井徑超聲測量裝置。通過同一裝置內實現(xiàn)超聲波的發(fā)射與接收、信號的采集與處理來獲取井眼信息，為鉆井過程中的井眼穩(wěn)定性預測 和安全高效鉆井提供技術保障。

本發(fā)明的裝置主要包括承壓殼體、用于發(fā)射和接收超聲脈沖的超聲探頭、用于產生激勵脈沖信號并接收井壁回波信號的密封電子組件以及連接超聲探頭與密封電子組件的電氣接頭。

承壓殼體與鉆鋌的凹槽形狀對應，當裝置被安裝時，承壓殼體鑲嵌于鉆鋌的凹槽內。承壓殼體的一個表面(外側面)外露(在鉆進過程中與鉆井液接觸)，與外露表面對應的另一個表面(內側面)與鉆鋌的凹槽的底面緊密接觸。為了不影響鉆鋌的旋轉運動，承壓殼體的外側面為圓弧形。同時為了貼合鉆鋌的凹槽的底面，承壓殼體的內側面為凹平面。

承壓殼體內部構造有內空腔、槽孔以及聯(lián)通內空腔與槽孔的電氣接口。超聲探頭安裝在槽孔中，密封電子組件安裝在內空腔中，電氣接頭安裝在電氣接口中。槽孔的底端貫穿承壓殼體的外側面形成第一槽孔開口，超聲探頭的超聲脈沖發(fā)射/接收面通過第一槽孔開口外露。這樣超聲探頭就可以通過第一槽孔開口發(fā)射/接收用于測量的超聲脈沖。

具體的，在本發(fā)明一實施例中，如圖1所示，隨鉆井徑超聲測量裝置具體包括：承壓殼體1、密封電子組件2、超聲探頭3和電氣接頭4。密封電子組件2、超聲探頭3和電氣接頭4安裝在承壓殼體1內，電氣接頭4連接密封電子組件2與超聲探頭3。

承壓殼體1是整個裝置的結構框架，其與鉆鋌的凹槽形狀對應。承壓殼體1的下表面(外側面)為圓弧形，上表面(內側面)為凹平面。當裝置被安裝在鉆鋌上時，整個承壓殼體1鑲嵌于鉆鋌的凹槽中。下表面與鉆鋌的外表面平齊，上表面與鉆鋌的凹槽的底面緊密接觸。在鉆進過程中，鉆鋌位于充滿鉆井液的井眼內，承壓殼體1的下表面與井內鉆井液直接相接觸。

由于通常鉆鋌的凹槽被構造成長方體，因此在本實施例中承壓殼體1為長方殼體構造。進一步的，承壓殼體1的邊緣坡口切割，有利于井內鉆井液沿著承壓殼體1外側面高效流通。在本實施例中，承壓殼體1由鋼質材料加工制作而成，承壓殼體1的長度300～400mm，徑向厚度35～45mm，邊緣圓心角75～85°。

裝置的其他部件均安裝在承壓殼體內相應的容置空間中，這樣保證了裝置各部件在高壓環(huán)境下能夠穩(wěn)定可靠地工作。如圖2所示(圖2為圖1中承壓殼體1的結構示意圖)，承壓殼體1內構造有內空腔11、槽孔12以及電氣接口13。

結合圖1和圖2，超聲探頭3安裝在槽孔12中。槽孔12的底端貫穿承壓殼體1的下表面形成第一槽孔開口，超聲探頭3的超聲脈沖發(fā)射/接收面通過第一槽孔開口外露。這樣超聲探頭就可以通過第一槽孔開口發(fā)射/接收用于測量的超聲脈沖。

具體的，在本實施例中，超聲探頭3為圓柱形，超聲探頭3的電極與超聲脈沖發(fā)射/接收面分別位于圓柱形的頂面和底面。槽孔12的頂端與底端分別與超聲探頭3的頂面和底面相對。即在組裝裝置時，將超聲探頭3插入槽孔12，超聲探頭3的電極位于槽孔12內且與電氣接頭4連接，超聲探頭3的超聲脈沖發(fā)射/接收面通過第一槽孔開口與外部傳播介質接觸(在鉆進過程中與鉆井液接觸)。

為了避免鉆井液接觸到位于超聲探頭3頂面的電極，槽孔12的形狀與超聲探頭3的形狀對應，插入槽孔12的超聲探頭3的側面與槽孔12的內側壁緊密接觸。進一步的，在超聲探頭3與承壓殼體1的接觸面內布置有o型(環(huán)形)密封圈15。

進一步的，考慮到隨著外部環(huán)境溫度和壓力的變化，鋼制的承壓殼體1的體積會發(fā)生變化(熱脹冷縮)。為了避免承壓殼體1收縮(槽孔12擴張)導致超聲探頭3的側面與槽孔12的內側壁之間出現(xiàn)空隙以及承壓殼體1膨脹(槽孔12收縮)導致超聲探頭3被壓壞，在本實施例中，在構造承壓殼體1時在令槽孔12中間段的內徑略大于超聲探頭3外徑。這樣在安裝好超聲探頭3后，超聲探頭3的側面與槽孔12的內側壁之間存在空隙7(圖1所示)。在空隙7內填充有彈性高溫硅膠，這樣就能在保證密封的前提下消除承壓殼體1體積變化產生的影響。

在本發(fā)明一實施例中，承壓殼體內的槽孔只有底端開口，頂端封閉。這樣當超聲探頭插入槽孔后隨著超聲探頭側壁與槽孔內側壁的緊密貼合，超聲探頭的電極就被密封在槽孔中，從而避免了鉆井液接觸到電極。但是上述結構并不利于超聲探頭的安裝。首先，為固定超聲探頭需要在承壓殼體外側面構造固定部件(螺孔)，不可避免的是固定部件會直接接觸到鉆井液。另外，由于槽孔頂端封閉，因此在超聲探頭插入槽孔前就需要將超聲探頭的電極與電氣接頭連接完畢，這就增加了電氣接頭布線的復雜程度(例如在一種方案中需要電氣接頭預留多余的長度)。

為了降低超聲探頭的安裝難度，簡化電氣接頭的布線，在圖1和圖2所示實施例中，槽孔12的頂端貫穿承壓殼體1的上表面形成第二槽孔開口。承壓殼體1 還包含用于密封第二槽孔開口的槽孔密封蓋板5。

在安裝超聲探頭3的過程中，超聲探頭3由第二槽孔開口插入槽孔12。這樣，插入槽孔12的超聲探頭3的電極就通過第二槽孔開口外露。在固定好超聲探頭3后就可以通過第二槽孔開口進行電極與電氣接頭4的連接操作。當電極與電氣接頭4完成連接后，將槽孔密封蓋板5安裝到第二槽孔開口上以避免電極接觸鉆井液。

具體的，在本實施例中，超聲探頭3為收發(fā)兩用型換能器，其既能發(fā)射超聲脈沖信號，又能接收超聲脈沖信號。如圖3所示，超聲探頭3呈小圓柱結構，由壓電晶片3a、背襯塊3b、保護層3c構成。壓電晶片3a上下兩面分別焊接有正、負電極引線3d、3e，引線均為高溫導線。保護層3c上預設有通孔3f，超聲探頭3通過通孔3f用螺釘9緊固于承壓殼體1上(圖1所示)。并且進一步的，第一槽孔開口略小于超聲探頭3的外徑從而卡住超聲探頭3以避免其向承壓殼體1的下表面(外側面)移動。

在本實施例中，超聲探頭3的高度15～25mm，直徑20～40mm，工作頻率200～600khz。

具體的，在本實施例中，槽孔密封蓋板5為由鋼質材料加工制作而成的圓盤結構。如圖4所示，槽孔密封蓋板包含上、下兩個端面5a、5b。槽孔密封蓋板5的直徑(端面5a或5b的直徑)略小于第二槽孔開口的直徑。在承壓殼體1上表面構造有形狀與端面5b對應的卡槽，卡槽環(huán)繞第二槽孔開口并與第二槽孔開口同一圓心。

槽孔密封蓋板5安裝于槽孔12的頂端(第二槽孔開口)的卡槽內，其上端面5a與承壓殼體1的上表面平齊(當承壓殼體1鑲嵌在鉆鋌的凹槽內時，端面5a與鉆鋌中的凹槽底面緊密接觸)，其下端面5b的邊緣與卡槽緊密接觸。密封蓋板5的邊緣沿著周向方向布置了多個通孔，卡槽底面的相應位置構造有螺孔，螺釘8穿過槽孔密封蓋板5的通孔將槽孔密封蓋板5緊固于卡槽底面(從而將槽孔密封蓋板5固定在承壓殼體1中)。

進一步的，在下端面5b的邊緣與卡槽底面的接觸面上布置有o型密封圈16以防止井內鉆井液的流入。在本實施例中，密封蓋板5的直徑55～65mm，厚度4～6mm。

在本實施例中，為了保證超聲探頭3的電極與電氣接頭4的順利連接，在槽 孔12內預留有空隙6。即當超聲探頭3和槽孔密封蓋板5安裝完畢后，在槽孔密封蓋板5的下端面與超聲探頭3的頂面(電極)之間保留有空隙6。

由于空隙6與承壓殼體1的外部相互隔離(避免鉆井液進入)，如果空隙6內部的壓強小于外部壓強，外部(鉆井液)高壓會從超聲探頭3的底面方向壓迫超聲探頭3從而使得超聲探頭3有向空隙6移動的趨勢。最終壓力會完全作用于固定超聲探頭3的螺釘9上。當承壓殼體1長期處于高壓環(huán)境時，螺釘9會長期承受較大作用力從而造成螺釘9使用壽命的下降，嚴重時螺釘9會在壓力作用下斷裂。

為了避免螺釘9承受過大的作用力，在本實施例中，承壓殼體1內還構造有聯(lián)通空隙6與承壓殼體1外部的壓力調節(jié)通道17。在壓力調節(jié)通道17內構造有用于平衡壓力并隔絕空隙6與承壓殼體1外部的壓力平衡活塞?？障?中被注滿油液。一方面，油液的注入為超聲探頭3的電極提供了電氣絕緣環(huán)境；另一方面，油液體積變化可使壓力平衡活塞在壓力調節(jié)通道17內自由移動以調節(jié)內外壓力的平衡。進一步的，壓力平衡活塞中嵌套了兩級環(huán)形o型密封圈，保證了裝置在井下高溫高壓環(huán)境下的密封性。

另外，在本實施例中，在組裝裝置的過程中，壓力調節(jié)通道17也做為油液注入空隙6的通道。

電氣接頭4安裝在電氣接口13中，電氣接口13位于內空腔11與槽孔12之間。電氣接口13的內側壁與電氣接頭4緊密接觸，從而保證槽孔12與內空腔11之間密封隔離。在本實施例中，電氣接頭為承壓密封接線柱，能夠耐受環(huán)境壓力且具有良好的密封絕緣性能；承壓密封接線柱將超聲探頭3的正、負電極引線連接于密封電子組件2中，形成近距離較少引線連接，從而避免了長距離傳輸噪聲的影響，有助于提高信噪比。

密封電子組件2安裝在內空腔11中。為了便于密封電子組件2的安裝以及更換，在本實施例中，內空腔11呈u型結構，其在承壓殼體1的上表面(內側面)開口。這樣就能從開口處方便地放入或取出密封電子組件2。當承壓殼體1鑲嵌于鉆鋌的凹槽內時，內空腔11的開口被鉆鋌的凹槽的底面遮蓋，從而保持內空腔11與裝置外部間的隔離(避免外部的鉆井液進入內空腔11)。

進一步的，在承壓殼體1的上表面還構造有o型(環(huán)形)密封圈14。密封圈14環(huán)繞內空腔11的開口，用于在承壓殼體1的上表面與鉆鋌的凹槽的底面緊 密接觸時維持內空腔11的密封性(避免外部的鉆井液進入內空腔11)。

密封電子組件2采用導熱膠灌封成整體且通過插銷18鎖定在內空腔11中。插銷18的底部緊鎖在承壓殼體1內。為了避免承壓殼體1的強烈振動而引起密封電子組件2的損壞，密封電子組件2與承壓殼體1間增加了彈性減振墊19。

在本發(fā)明一實施例中，密封電子組件包括發(fā)射電路、接收電路、數(shù)據(jù)采集電路、通訊接口電路、系統(tǒng)控制電路以及電源管理電路。發(fā)射電路用于產生激勵脈沖；接收電路用于接收并調節(jié)井壁回波信號；數(shù)據(jù)采集電路用于對井壁回波信號進行數(shù)字化采集以生成井壁回波數(shù)據(jù)；系統(tǒng)控制電路用于設置產生激勵脈沖的激勵參數(shù)以及進行數(shù)字化采集的采集參數(shù)；通訊接口電路用于實現(xiàn)與地面處理系統(tǒng)的實時通信和數(shù)據(jù)傳輸；電源管理電路用于提供裝置各部分所需的工作電壓。

如圖5所示，密封電子組件2通過電氣接頭4連接到超聲探頭3。密封電子組件2包括發(fā)射電路21、接收電路22、系統(tǒng)控制電路25、數(shù)據(jù)采集電路23以及通訊接口電路24。

系統(tǒng)控制電路25以現(xiàn)場可編程門陣列(field－programmablegatearray，fpga)為核心，是密封電子組件2的控制處理中心。系統(tǒng)控制電路25設置并輸出產生激勵脈沖的激勵參數(shù)到發(fā)射電路21。發(fā)射電路21由一路激勵通道構成，其根據(jù)激勵參數(shù)生成并輸出激勵脈沖。激勵脈沖通過電氣接頭4發(fā)送到超聲探頭3，超聲探頭3根據(jù)激勵脈沖生成并發(fā)射相應的超聲脈沖波。

在本實施例中，在鉆進過程中，發(fā)射電路21以一定的重復頻率激勵超聲探頭3向井內鉆井液發(fā)射超聲脈沖波。同時超聲探頭3接收從井壁界面反射回來的超聲脈沖回波并將接收到的超聲脈沖回波調節(jié)成相應幅度的井壁回波信號。超聲探頭3通過電氣接頭4將井壁回波信號發(fā)送到密封電子組件2。

接收電路22進行回波檢測，其接收并轉發(fā)來自超聲探頭3的井壁回波信號。進一步的，在本實施例中，接收電路22中還構造有濾波放大器221，其對井壁回波信號進行濾波放大處理以提高信號強度并減小噪聲干擾。在本實施例中，由于發(fā)射電路21和接收電路22采用同一通路進行數(shù)據(jù)的發(fā)射與接收，因此系統(tǒng)控制電路25還負責發(fā)射與接收通道參數(shù)設置。

系統(tǒng)控制電路25還負責設置并輸出進行數(shù)字化采集的采集參數(shù)。數(shù)據(jù)采集電路23基于采集參數(shù)將接收到的井壁回波信號進行數(shù)字化采集以生成井壁回波數(shù)據(jù)。為了保證測量精度，超聲探頭3發(fā)射的超聲脈沖波的主頻高、持續(xù)時間短。 因此在本實施例中，數(shù)據(jù)采集電路23選用高速高精度模/數(shù)轉換器(analog-to-digitalconverter，adc)，采樣頻率2mhz，采樣精度16bit。

在本實施例中，密封電子組件2中還構造有通訊接口電路24。通訊接口電路24用于實現(xiàn)與地面處理系統(tǒng)10的實時通信和數(shù)據(jù)傳輸。其可以將井壁回波數(shù)據(jù)發(fā)送到地面處理系統(tǒng)10。但是由于井壁回波數(shù)據(jù)并不能直接反映井眼信息，因此在本實施例中，密封電子組件2中還構造有數(shù)據(jù)處理電路27。數(shù)據(jù)處理電路27對井壁回波數(shù)據(jù)進行實時處理與分析，從而獲取井眼信息(包括井眼直徑和井壁波阻抗信息)。

在本實施例中，數(shù)據(jù)處理電路27由數(shù)字信號處理器(digitalsignalprocessing，dsp)執(zhí)行完成，通訊接口電路24將分析獲取的井眼信息發(fā)送到地面處理系統(tǒng)10。

進一步的，在本實施例中，密封電子組件2中還構造有數(shù)據(jù)存儲電路28。數(shù)據(jù)存儲電路28與數(shù)據(jù)處理電路27相連，用于存儲井眼信息以及對應的井壁回波數(shù)據(jù)。為了保證測量的分辨率，在本實施例中，數(shù)據(jù)存儲電路28選用大容量非易失閃存(nandflash)，容量2g。

為配合數(shù)據(jù)處理以及傳輸，密封電子組件2中還構造有時序控制電路29。時序控制電路29用于控制密封電子組件2中數(shù)據(jù)處理以及通信的時序。進一步的，在密封電子組件2還利用先進先出(firstinfirstout，fifo)存儲器進行數(shù)據(jù)的緩存。另外，在本實施例中，系統(tǒng)控制電路25還負責數(shù)據(jù)處理設置、存儲設置以及內部控制時序設置。

密封電子組件2中還構造有電源管理電路26。電源管理電路26為采用多節(jié)高溫鋰電池組成的供電系統(tǒng)，其通過對電源開關的控制可以變換到系統(tǒng)各模塊所需的工作電壓。

本發(fā)明的裝置將超聲探頭與密封電子組件集成在同一承壓殼體內，不僅具有良好的密封性和耐高壓性能，而且可快速方便的裝配與拆卸。裝置采用自發(fā)自收的工作模式，接收的回波信號是經過井內鉆井液的吸收與衰減、井壁界面的反射等多種不同物理過程，經過采集、處理與分析這些回波信號可以有效地測量井眼大小和形狀，從而可以評價井眼的性質。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明裝置結構簡單，安裝更換難度低，可以獨立實現(xiàn)隨鉆井徑超聲測量，具有較高的推廣應用價值。

雖然本發(fā)明所公開的實施方式如上，但所述的內容只是為了便于理解本發(fā)明 而采用的實施方式，并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所述的方法還可有其他多種實施例。在不背離本發(fā)明實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應的改變或變形，但這些相應的改變或變形都應屬于本發(fā)明的權利要求的保護范圍。