[发明专利]一种井下水压致裂诱发裂隙超声波动态成像装置及系统

权利要求书

1.一种井下水压致裂诱发裂隙超声波动态成像装置，其特征在于，包括：

管体，所述管体具有由侧壁围成的安装腔，且所述侧壁设置有阻水且可供超声波透过的透声窗；

超声成像单元，所述超声成像单元包括至少一个超声探头，所述超声成像单元可活动地安装于所述安装腔，所述超声探头的探测方向朝向所述透声窗；

驱动机构，所述驱动机构安装于所述安装腔，且所述驱动机构与所述超声探头传动连接以驱动所述超声探头沿管体的轴向和/或周向运动；

所述超声波动态成像装置还包括中心轴，超声成像单元还包括安装座，所述超声探头安装于所述安装座，所述安装座可活动地套设于所述中心轴的外周，所述驱动机构与所述安装座传动连接；

所述驱动机构包括主动直齿圆柱齿轮、从动直齿圆柱齿轮以及动力装置；所述主动直齿圆柱齿轮与所述动力装置的动力输出部传动连接，所述从动直齿圆柱齿轮与所述中心轴螺纹连接以形成丝杠副，且所述从动直齿圆柱齿轮与所述主动直齿圆柱齿轮啮合；所述从动直齿圆柱齿轮与所述安装座在周向和/或轴向固定连接。

2.根据权利要求1所述的井下水压致裂诱发裂隙超声波动态成像装置，其特征在于，所述中心轴具有轴向通孔。

3.根据权利要求1所述的井下水压致裂诱发裂隙超声波动态成像装置，其特征在于，所述中心轴由金属材料制成。

4.根据权利要求1所述的井下水压致裂诱发裂隙超声波动态成像装置，其特征在于，所述从动直齿圆柱齿轮与所述安装座在周向和轴向均固定连接。

5.根据权利要求1所述的井下水压致裂诱发裂隙超声波动态成像装置，其特征在于，所述动力装置为电机；所述安装腔内填充有 绝缘硅油。

6.根据权利要求5所述的井下水压致裂诱发裂隙超声波动态成像装置，其特征在于，所述电机为直流无刷电机。

7.根据权利要求5所述的井下水压致裂诱发裂隙超声波动态成像装置，其特征在于，所述安装腔还包括一电池安装腔，所述电池安装腔内安装有电池，所述电池与所述超声探头及电机对应电极连接。

8.根据权利要求5所述的井下水压致裂诱发裂隙超声波动态成像装置，其特征在于，所述超声波动态成像装置还包括压力开关，所述压力开关具有压力输入部和电信号输出部，所述压力输入部位于所述管体外，所述电信号输出部位于所述管体内且与所述电机及超声探头对应电极连接，所述压力开关被配置成当压力输入部接收到钻孔内液体的压力达到预设值时启动所述电机及超声探头。

9.根据权利要求1所述的井下水压致裂诱发裂隙超声波动态成像装置，其特征在于，所述超声探头包括超声波发射器和接收换能器，所述接收换能器被配置成接收由所述超声波发射器发出且被井壁反射回的超声波信号。

10.根据权利要求9所述的井下水压致裂诱发裂隙超声波动态成像装置，其特征在于，所述接收换能器为压电晶体式的换能器。

11.根据权利要求9所述的井下水压致裂诱发裂隙超声波动态成像装置，其特征在于，所述超声探头包括一个超声波发射器和多个接收换能器。

12.根据权利要求1所述的井下水压致裂诱发裂隙超声波动态成像装置，其特征在于，所述超声探头的数量为2个，所述透声窗沿所述管体的周向设置一周。

13.根据权利要求12所述的井下水压致裂诱发裂隙超声波动态成像装置，其特征在于，所述2个所述超声探头的探测方向均沿所述管体的径向向外且夹角为180°。

14.一种水压致裂诱发裂隙超声波成像系统，其特征在于，包括根据权利要求1-13任一项所述的井下水压致裂诱发裂隙超声波动态成像装置，还包括超声波信号处理电路，所述超声波信号处理电路被配置成将超声波信号转化为诱发裂隙的图像信息。