[发明专利]一种蛇形仿生机器人缝洞型油藏勘测系统及方法

摘要

本发明公开的一种蛇形仿生机器人缝洞型油藏勘测系统及方法，属于石油资源勘测领域。本发明的系统包括地面指挥控制系统和蛇形仿生机器人；地面指挥控制系统包括供电电源、主控设备；主控设备主要由信息处理计算机和主控计算机组成。本发明还公开基于所述系统实现的勘测方法。本发明对于包含管道、孔、缝的复杂地形具有良好的通过性，能够在狭小空间内运动，充分利用蛇形仿生机器人运动优势，根据勘测需要通过控制蛇形仿生机器人在缝洞型油藏中进行上述运动，使得带有勘测负载的蛇形仿生机器人到达指定地点进行油藏勘测，所述油藏勘测内容包括温度、压力、油水界面、溶洞结构测试，获得缝洞型油藏相关数据，进而实现油田采收率的最大化。

主权项

1.一种蛇形仿生机器人缝洞型油藏勘测系统，其特征在于：包括地面指挥控制系统和蛇形仿生机器人；其中，地面指挥控制系统包括供电电源、主控设备；所述供电电源为地面设备和井下蛇形仿生机器人提供电力；所述主控设备主要由信息处理计算机和主控计算机组成；所述信息处理计算机用于接受蛇形仿生机器人传回的勘测信息，并对勘测信息进行处理，记录蛇形仿生机器人的位置，分析井下缝洞油藏的地理环境及油层空间容积；所述主控计算机根据信息处理计算机的信息，对蛇形仿生机器人发送指令，控制蛇形仿生机器人运动模式与运动方向；蛇形仿生机器人包括机器人本体、动力装置以及导航与探测系统；所述机器人本体是探测器的承载体，由多节关节组成,每节关节由连接机构进行连接,分别安装动力装置和探测系统，机器人侧壁每节连接处有滑轮防止在运动中被尖状石头卡住；所述动力装置为蛇形仿生机器人提供由运动动力，在连接机构处安装有驱动俯仰方向轴的电机及传动机构和驱动偏转方向轴的电机及传动机构；所述导航与探测系统主要由传感器、声呐、摄像头和信号处理器组成，所述传感器包括三轴传感器、二轴加速度计、油水界面测量传感器、温度传感器和压力传感器；三轴传感器和二轴加速度计用于蛇形仿生机器人姿态和方位测量；油水界面测量传感器利用水和石油的不同的阻值或者介电常数的不同，在蛇形仿生机器人通过油水两种不同液体时，产生跳变信号，用以识别油水界面；温度传感器用于测量溶洞内油水温度；压力传感器用于测量溶洞内压力大小；声呐用于测量速度、距离,并形成溶洞内部图像；摄像头安装在蛇形仿生机器人头部，用于拍摄图片；信号处理器用于完成探测信息处理并发送,接收地面指挥控制系统指令，用以完成蛇形仿生机器人井下导航，并根据油水界面测量传感器和声呐勘测的信息计算探测油层高点和油层空间容积。