[發明專利]通過鎧裝測井電纜獲取井下彩色全幀率視頻的裝置及方法

有效

• 申請號: 201710708245.3
• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN107529037B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 嚴正國;嚴正娟
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N7/10;H04N23/55
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 弋才富

技術領域

本發明涉及油氣田井下成像測井領域，特別涉及一種通過鎧裝測井電纜獲取井下彩色全幀率視頻的裝置及方法。

背景技術

井下電視是一種利用井下攝像機獲取井眼圖像的成像測井技術裝備，與其他成像測井技術相比較，井下電視具有直觀高效的特點，幾乎不需要解釋和處理，通過直接觀察即可發現井眼中的問題，可用于油、氣、水井套管檢測，落物打撈，找堵找漏，井下作業效果評估等。

井下電視成像測井技術的關鍵技術難點在于如何將井下視頻圖像從幾千米的井下傳輸到地面。測井常用的信號傳輸介質是普通鎧裝測井電纜，其并非理想的視頻信號傳輸介質，模擬視頻信號無法直接在測井電纜上傳輸幾千米的距離，而數字視頻信號數據量非常大，需要的傳輸帶寬較高，普通鎧裝測井電纜的數據傳輸速率難以滿足彩色全幀率視頻圖像的傳輸要求。目前，以測井電纜作為傳輸介質，在行業內被稱為“鷹眼”的井下電視傳輸的是不連續的黑白圖像，由于幀率較低，地面視頻圖像刷新速率不夠，大大降低了鷹眼井下電視的測井速度和測井效率，使用效果大打折扣。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種通過鎧裝測井電纜獲取井下彩色全幀率視頻的裝置及方法，以測井電纜為傳輸介質，在井下儀和地面裝置之間建立高速網絡連接，并在測井電纜上傳輸彩色全幀率網絡視頻圖像，并在此方法基礎上研制出適合井下小尺寸、高溫環境使用的網絡攝像頭、測井電纜高速網絡傳輸模塊電路及結構，進而研制出利用測井電纜傳輸彩色全幀率井下視頻的裝置，可以在7000m的鎧裝測井電纜上傳輸彩色全幀率視頻，解決了利用測井電纜建立高速網絡連接，傳輸彩色全幀率視頻，獲取井眼視頻圖像的技術適應性，結構適應性和環境適應性等問題，發明了利用測井電纜獲取井眼彩色全幀率視頻圖像的整套裝置，并通過在地熱井，石油生產井中應用驗證了該方法的有效性和該裝置的實用性。

為了達到上述目的，本發明的技術方案為：

通過鎧裝測井電纜獲取井下彩色全幀率視頻的裝置，包括井下儀1，電纜絞車2與井下儀1通過測井電纜相連；電纜絞車2通過電纜接口與接地面系統3相連；地面系統3與光電編碼器4通過深度接口相連；地面系統3的VGA接口與液晶顯示器5相連；地面系統3的網線接口與筆記本電腦6相連。

所述的井下儀1包括LED光源10，LED光源10固定于耐溫長鏡頭11周圍；耐溫長鏡頭11與攝像頭模組12相連，攝像頭模組12與網絡視頻編碼器13相連，網絡視頻編碼器13與測井電纜網絡高速傳輸模塊14相連。

所述的測井電纜2的作用包括承載井下儀重量并下放井下儀到井中、地面系統向井下儀供電、地面系統與井下儀進行高速網絡通信的介質。

所述的地面系統3通過測井電纜向井下儀供電，與井下儀通過測井電纜進行高速網絡通信，獲取網絡視頻數據流并解碼，電纜測深、測速、字符疊加、錄像存儲并提供視頻顯示器接口與網絡訪問接口；地面系統3包括井下供電模塊20、測井電纜高速傳輸模塊21、網絡交換機22、硬盤存儲器23、網絡視頻編碼器23、字符疊加模塊25、主控模塊26、電纜深度、速度測量模塊27、開關電源模塊28；井下供電模塊20通過電纜接口與測井電纜2相連；測井電纜網絡高速傳輸模塊21與電纜接口與測井電纜2相連，建立高速網絡連接；測井電纜網絡高速傳輸模塊21的輸出與網絡交換機22的輸入相連；網絡交換機22的輸出與網絡視頻編碼器24的輸入相連；硬盤存儲器23與網絡視頻編碼器24相連，可存儲視頻；網絡視頻編碼器24的輸出與字符疊加模塊25的輸入相連，網絡視頻編碼器24的輸入與字符疊加模塊25的輸出相連；主控模塊26通過串口分別與網絡視頻編碼器24、字符疊加模塊25、電纜深度、速度測量模塊27相連；電纜深度、速度測量模塊27與深度接口相連，獲取深度值；開關電源模塊28與提供220V交流電源的交流供電接口相連。

所述的光電編碼器4與測井絞車的電纜深度測井系統連接，向地面系統提供深度信號編碼脈沖。

所述的液晶顯示器5用于顯示解碼和字符疊加后的視頻圖像。

所述的筆記本電腦6與地面系統通過有線或無線網絡連接，可對網絡視頻編碼系統、深度測量系統、視頻解碼系統、字符疊加系統進行設置和控制。可實時預覽、存儲和回放視頻圖像。

所述的耐溫長鏡頭11鏡頭前端位于保溫瓶的熱區，通過光學將光信號傳到到保溫瓶冷區的攝像頭模組。

所述的測井電纜網絡高速傳輸模塊14和測井電纜網絡高速傳輸模塊21具有以下特征：