[发明专利]通过铠装测井电缆获取井下彩色全帧率视频的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及油气田井下成像测井领域，特别涉及一种通过铠装测井电缆获取井下彩色全帧率视频的装置及方法。

背景技术

井下电视是一种利用井下摄像机获取井眼图像的成像测井技术装备，与其他成像测井技术相比较，井下电视具有直观高效的特点，几乎不需要解释和处理，通过直接观察即可发现井眼中的问题，可用于油、气、水井套管检测，落物打捞，找堵找漏，井下作业效果评估等。

井下电视成像测井技术的关键技术难点在于如何将井下视频图像从几千米的井下传输到地面。测井常用的信号传输介质是普通铠装测井电缆，其并非理想的视频信号传输介质，模拟视频信号无法直接在测井电缆上传输几千米的距离，而数字视频信号数据量非常大，需要的传输带宽较高，普通铠装测井电缆的数据传输速率难以满足彩色全帧率视频图像的传输要求。目前，以测井电缆作为传输介质，在行业内被称为“鹰眼”的井下电视传输的是不连续的黑白图像，由于帧率较低，地面视频图像刷新速率不够，大大降低了鹰眼井下电视的测井速度和测井效率，使用效果大打折扣。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种通过铠装测井电缆获取井下彩色全帧率视频的装置及方法，以测井电缆为传输介质，在井下仪和地面装置之间建立高速网络连接，并在测井电缆上传输彩色全帧率网络视频图像，并在此方法基础上研制出适合井下小尺寸、高温环境使用的网络摄像头、测井电缆高速网络传输模块电路及结构，进而研制出利用测井电缆传输彩色全帧率井下视频的装置，可以在7000m的铠装测井电缆上传输彩色全帧率视频，解决了利用测井电缆建立高速网络连接，传输彩色全帧率视频，获取井眼视频图像的技术适应性，结构适应性和环境适应性等问题，发明了利用测井电缆获取井眼彩色全帧率视频图像的整套装置，并通过在地热井，石油生产井中应用验证了该方法的有效性和该装置的实用性。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

通过铠装测井电缆获取井下彩色全帧率视频的装置，包括井下仪1，电缆绞车2与井下仪1通过测井电缆相连；电缆绞车2通过电缆接口与接地面系统3相连；地面系统3与光电编码器4通过深度接口相连；地面系统3的VGA接口与液晶显示器5相连；地面系统3的网线接口与笔记本电脑6相连。

所述的井下仪1包括LED光源10，LED光源10固定于耐温长镜头11周围；耐温长镜头11与摄像头模组12相连，摄像头模组12与网络视频编码器13相连，网络视频编码器13与测井电缆网络高速传输模块14相连。

所述的测井电缆2的作用包括承载井下仪重量并下放井下仪到井中、地面系统向井下仪供电、地面系统与井下仪进行高速网络通信的介质。

所述的地面系统3通过测井电缆向井下仪供电，与井下仪通过测井电缆进行高速网络通信，获取网络视频数据流并解码，电缆测深、测速、字符叠加、录像存储并提供视频显示器接口与网络访问接口；地面系统3包括井下供电模块20、测井电缆高速传输模块21、网络交换机22、硬盘存储器23、网络视频编码器23、字符叠加模块25、主控模块26、电缆深度、速度测量模块27、开关电源模块28；井下供电模块20通过电缆接口与测井电缆2相连；测井电缆网络高速传输模块21与电缆接口与测井电缆2相连，建立高速网络连接；测井电缆网络高速传输模块21的输出与网络交换机22的输入相连；网络交换机22的输出与网络视频编码器24的输入相连；硬盘存储器23与网络视频编码器24相连，可存储视频；网络视频编码器24的输出与字符叠加模块25的输入相连，网络视频编码器24的输入与字符叠加模块25的输出相连；主控模块26通过串口分别与网络视频编码器24、字符叠加模块25、电缆深度、速度测量模块27相连；电缆深度、速度测量模块27与深度接口相连，获取深度值；开关电源模块28与提供220V交流电源的交流供电接口相连。

所述的光电编码器4与测井绞车的电缆深度测井系统连接，向地面系统提供深度信号编码脉冲。

所述的液晶显示器5用于显示解码和字符叠加后的视频图像。

所述的笔记本电脑6与地面系统通过有线或无线网络连接，可对网络视频编码系统、深度测量系统、视频解码系统、字符叠加系统进行设置和控制。可实时预览、存储和回放视频图像。

所述的耐温长镜头11镜头前端位于保温瓶的热区，通过光学将光信号传到到保温瓶冷区的摄像头模组。

所述的测井电缆网络高速传输模块14和测井电缆网络高速传输模块21具有以下特征：