[发明专利]一种井中前视探地雷达系统

说明书

本发明公开了一种井中前视探地雷达系统，该系统包括通过电缆连接的井上设备和井下设备；井下设备包括依次相连的马龙头、金属管和非金属天线固定骨架，非金属天线固定骨架的另一端与轴向辐射宽带天线相连；金属管内部设置四个金属腔分别安装实时接收采集系统、信号源、收发转换开关和延时线。本发明提供的雷达系统具备沿井孔轴向的探测能力，并且具备较高的探测性能。

技术领域

本发明涉及井中探地雷达技术领域，具体涉及一种井中前视探地雷达系统。

背景技术

目前主流的井中探地雷达都是用来探测井周目标的，几乎没有轴向的探测能力，也有研究人员在传统的井中雷达下端固定一条延轴向下垂的金属线缆，使得传统的井中雷达在井中测量时产生一种前向导波，利用这种导波可探测井中轴向的目标，但是这种导波的信号十分微弱，探测能力很弱。

目前已经商业化的井中雷达基本不具备对井中目标探测的能力，但这种探测需求在工程中是非常重要的。例如钻井时钻头掉落井中，测量时不慎将仪器掉落在井中，在对这些钻头或仪器打捞时，我们需要知道目标的大致位置。雷达作为一种非接触式探测手段具备分辨率高、工作效率高、有效探测距离较远的特点，但是目前还没有一种特制的此类雷达。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种井中前视探地雷达系统。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种井中前视探地雷达系统，包括通过电缆连接的井上设备和井下设备；

所述井下设备包括依次相连的马龙头、金属管和非金属天线固定骨架，所述非金属天线固定骨架的另一端与轴向辐射宽带天线相连；

所述金属管内部划分为至少四个金属腔，且各个金属腔中分别依次设置与穿过所述马龙头的电缆电性连接的实时接收采集系统、信号源、收发转换开关和延时线；

所述实时接收采集系统分别与所述信号源和收发转换开关通信连接；所述信号源、收发转换开关和延时线依次通信连接。

进一步地，所述金属管内部依次设置第一隔离壁、第二隔离壁、第三隔离壁、第四隔离壁和第五隔离壁以形成第一金属腔、第二金属腔、第三金属腔和第四金属腔。

进一步地，所述第一隔离壁的中心设置第一过孔，所述第一过孔中穿过所述电缆包含的电源线和通信线，所述电源线分别与所述实时接收采集系统、信号源和收发转换开关电性连接，所述通信线与所述实时接收采集系统通信连接。

进一步地，所述第二隔离壁的中心设置第三过孔，且相对于中心分别设置第二过孔、第四过孔、第五过孔和第六过孔；

所述实时接收采集系统的第一控制接口利用射频同轴线通过安装在所述第二过孔中的SMA接头连接至所述信号源的控制接口；

所述电源线通过安装在所述第五过孔和第六过孔中的穿心电容连接至所述信号源的供电接口供电。

进一步地，所述第三隔离壁的中心设置第八过孔，且相对于中心分别设置第七过孔、第九过孔、第十过孔和第十一过孔；

所述实时接收采集系统的第二控制接口利用射频同轴线通过安装在所述第三过孔和第八过孔中的SMA接头连接至所述收发转换开关的控制接口；

所述实时接收采集系统的信号接收接口利用射频同轴线通过安装在所述第四过孔和第九过孔中的SMA接头连接至所述收发转换开关的信号接收接口；

所述信号源的信号接口利用射频同轴线通过安装在所述第七过孔中的SMA接头连接至所述收发转换开关的信号发射接口；

所述电源线通过安装在所述第十过孔和第十一过孔中的穿心电容连接至所述收发转换开关的供电接口供电。

进一步地，所述第四隔离壁的中心设置第十二过孔；