[发明专利]基于管道爬行器的石油钻井套管形变检测方法

摘要

本发明公开了一种基于管道爬行器的石油钻井套管形变检测方法，包括套管形变的类型检测和形变定位。由管道爬行器搭载摄像头在石油钻井套管中采集图像序列，查找图像序列并判断是否存在形变，若存在形变则进一步判断形变类型及形变在套管中所处的位置。针对形变的类型检测，通过Canny函数、Roberts函数、形态学梯度函数或高级轮廓提取函数对采集的图像序列进行处理从而识别形变类型；针对形变定位，通过获取图像关键帧的方式判断形变在套管中的位置，进而提出基于模板匹配与基于轮廓提取两种获取图像关键帧的方法。本发明能够准确地检测石油钻井套管的形变特征，从而排除油井勘探工程中由套管形变引起的安全隐患。

主权项

1.一种基于管道爬行器的石油钻井套管形变检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将管道爬行器设置在石油钻井套管管道内壁，管道爬行器的尾部与石油钻井套管管道口平齐，管道爬行器采集石油钻井套管管道内壁图像，将图像按自然数顺序存储，按顺序查找图像序列，判断图像序列是否存在形变，若存在形变转入步骤2；步骤2、根据上述采集的图像序列，判断石油钻井套管管道内壁的形变类型及形变在套管中所处的位置；上述形变位置检测方法，包括以下步骤：第一步、由于爬行器先启动图像采集，再开始爬行，故在爬行前，先会采集到一段静止的图像，按顺序查找采集的图像序列，记录采集的图像序列中，第一次出现图像变化的两帧图像的帧序数，即从静止图像变为运动图像对应的帧序数；第二步，根据形变类型，获取形变出现在图像序列中至恰好消失于图像序列的临界处图像关键帧的帧序数；第三步、确定爬行器从开始运动直到最接近套管形变处的距离d，d＝(i‑startframe)·f·v，其中i表示图像关键帧的帧序数，startframe表示第一步中获取的前一帧图像的帧序数，f表示采集的相邻两帧图像之间的时间间隔，v表示管道爬行器的运动速度；第四步、将管道爬行器的车身长度与爬行器从开始运动直到最接近套管形变处的距离d求和，获得形变在套管中所处位置。