CN109283250A - 一种基于柱面超声相控阵的井壁缺陷定量评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于柱面超声相控阵的井壁缺陷定量评估方法，该方法基于一种基于柱面超声相控阵的井壁成像系统实现，所述系统包括：地面控制器(1)、电源短节(2)、声系短节(4)和电路短节(3)；所述方法包括：步骤1)通过所述井壁成像系统获取井壁的图像信息；步骤2)对图像进行校正和预处理，并确定边缘点；步骤3)设定边界跟踪算法以及跟踪方向，以步骤2)确定的边缘点作为起始点开始跟踪；跟踪结束后得到包含缺陷边界点信息的集合；所述缺陷边界点信息为缺陷边界点的横纵坐标；步骤4)根据包含缺陷边界点信息的集合，绘制出缺陷，由此得到缺陷的大小和形状，完成井壁缺陷的定量评估。

Description

一种基于柱面超声相控阵的井壁缺陷定量评估方法

技术领域

本发明涉及超声相控阵技术领域，具体涉及一种基于柱面超声相控阵的井壁缺陷定量评估方法。

背景技术

相控阵的概念起源于雷达天线电磁波技术，超声相控阵技术最早应用于医疗领域，随着微电子和计算机等新技术的快速发展，超声相控阵逐渐被应用于工业无损检测领域。相控阵系统可通过电子系统控制声束扫描，实现对物体内某一区域的扫描成像。同时，可通过对各个阵元发出、接收的声波进行延时控制，实现灵活的声束偏转和聚焦，不需要更换和移动探头即可以完成对关心区域的高分辨率检测。因此，较传统的单晶片超声检测，超声相控阵的声束灵活、检测速度快、分辨率高。在具体的井壁成像应用中，声学井下电视不同于光学井下电视，可以同时在清水和泥浆中运行。传统的声学井下电视技术中，采用由同步电机带动的超声换能器，在旋转过程中向井壁发射超声脉冲并接收回波。或者由一个固定的换能器和一个可旋转的声反射镜组成，利用反射镜的扫描实现声束的周向扫描。如Robertson Geologging推出的High Resolution Acoustic Televiewer。相控阵井壁成像系统相比于传统的旋转式井壁成像系统，不需要机械转动，信噪比低，探测速度也更快。

在使用超声波进行缺陷检测的应用中，定性分析是指确定缺陷存在与否、缺陷类型，定量分析是指确定缺陷的大小和数量。其中，缺陷的大小是指缺陷的面积和长度。缺陷的定性分析可以对井壁完整度进行大致评价，缺陷的定量分析可以提供更为详细的信息。尽管利用超声相控阵进行井壁成像近年来得到很大发展，特别是在缺陷的定性分析上。目前在缺陷定量分析上，通常采用当量法、底波高度法和测长法，但是都无法运用到使用超声波进行缺陷检测的应用中。

发明内容

本发明的目的在于，针对目前井壁缺陷无法进行定量分析的缺陷，提出了一种基于柱面超声相控阵的井壁缺陷定量评估方法。

为了实现上述目的，本发明提出了一种基于柱面超声相控阵的井壁缺陷定量评估方法，所述方法包括：

一种基于柱面超声相控阵的井壁缺陷分类识别方法，该方法基于一种基于柱面超声相控阵的井壁成像系统实现，所述系统包括：地面控制器1、电源短节2、声系短节4和电路短节3；

所述的声系短节4包括柱面超声相控阵探头11，该柱面超声相控阵探头11由若干个换能器阵元6周向排列成圆柱形；

所述的电路短节3，用于根据地面控制器1发送的控制信号，控制柱面超声相控阵探头11中的各换能器阵元6沿周向实现超声波信号的聚焦发射和回波信号的聚焦接收，并将采集得到的回波数据经过处理后发送给地面控制器1；

所述的地面控制器1，用于根据接收到的井下数据进行成像；

所述的电源短节2用于为系统供电；

所述方法包括：

步骤1)通过所述井壁成像系统获取井壁的图像信息；

步骤2)对图像进行校正和预处理，并确定边缘点；

步骤3)设定边界跟踪算法以及跟踪方向，以步骤2)确定的边缘点作为起始点开始跟踪；跟踪结束后得到包含缺陷边界点信息的集合；所述缺陷边界点信息为缺陷边界点的横纵坐标；

步骤4)根据包含缺陷边界点信息的集合，绘制出缺陷，由此得到缺陷的大小和形状，完成井壁缺陷的定量评估。

作为上述方法的一种改进，所述的电路短节3包括：数字电路板和模拟电路板；

所述的模拟电路板包括：脉冲发射模块、开关阵模块和接收增益控制模块；所述的脉冲发射模块用于生成相控发射高压激励信号，并将相控发射高压激励信号发送至开关阵模块；所述的开关阵模块用于选通发射超声波信号和接收回波信号的换能器阵元6；所述的接收增益控制模块用于调制开关阵模块输出的回波信号增益；

所述的数字电路板包括：CAN总线驱动模块、数字控制处理模块和AD采集与处理模块；所述的CAN总线驱动模块通过CAN总线与地面控制器1进行通信；所述的数字控制处理模块用于解析地面控制器1发送的控制命令，并完成对模拟电路板和AD采集与处理模块的控制；所述的AD采集与处理模块对接收增益控制模块输出的信号进行AD采集，并将AD采集到的回波数据经数字控制处理模块进行数据处理后，通过CAN总线驱动模块发送至地面控制器1。

作为上述方法的一种改进，所述柱面超声相控阵探头11中的换能器阵元6采用灌封胶灌封，该柱面超声相控阵探头11的端部设置有承压外壳8，所述的承压外壳8上设有电极引线接头9，用于连接换能器阵元6的电极。

作为上述方法的一种改进，所述的声系短节4还包括压力平衡机构12和承压接头10；所述的压力平衡机构12和承压接头10设置于柱面超声相控阵探头11的两端，该柱面超声相控阵探头11中部开设有供硅油注入的空腔；

所述的压力平衡机构12包括：转接头13、弹簧16、活塞17和活塞钢筒15；所述的活塞17穿设于转接头13与活塞钢筒15之间，该活塞17通过转接头13与柱面超声相控阵探头11的空腔连通，活塞17两端所在的两个空间内均充满硅油；所述的弹簧16抵设于活塞17与转接头13之间，通过活塞17运动使得柱面超声相控阵探头11内外压力保持平衡；

所述承压接头10的两端分别设置有转接头13和密封塞23，分别用于连接电路短节3和承压外壳8上的电极引线接头9。

作为上述方法的一种改进，所述承压接头10上的转接头13和密封塞23均采用O形密封圈密封。

作为上述方法的一种改进，所述的密封塞23为81芯密封塞。

作为上述方法的一种改进，所述的声系短节4还包括泥浆声速换能器，用于测量声系短节4所处环境的声速。

作为上述方法的一种改进，所述电源短节2和电路短节3的外壁上均设置有扶正器5；所述的扶正器5为支架结构，其外缘与套管7相抵。

作为上述方法的一种改进，所述步骤2)中的预处理为：将校正后的图像转化为灰度图，进而转化为二值图像；所述步骤2)中的确定边缘点的过程为：利用-6dB法提取边缘中的任意一点作为边缘点。

作为上述方法的一种改进，所述步骤3)的边界跟踪算法为曲线跟踪算法，跟踪方向为顺时针方向；跟踪的过程为：边缘点为“现在点”，从“现在点”出发，用跟踪准则按照顺时针方向检查“现在点”的邻点，邻点是指该点的八连通点，包括上、右上、右、右下、下、左下、左、左上，满足跟踪准则的点被接受为新的“现在点”并做上标记；在跟踪过程中会出现以下两种情况：“现在点”是曲线的分支点或几条曲线的交点，取满足跟踪准则的各邻点中的一个点作为新的“现在点”，继续进行跟踪，而将其余满足跟踪准则的各邻点存储起来，供以后继续跟踪用；当跟踪过程中的“现在点”的邻点都不满足跟踪准则时，则该分支曲线跟踪结束；当跟踪过程中的“现在点”已经在以前的跟踪过程中被作为“现在点”时，则该分支曲线跟踪结束；当全部分支点处的全部跟踪的点均已跟踪完毕后，该次跟踪过程结束。

本发明的优势在于：

1、本发明的缺陷定量评估方法不但能测定缺陷的面积和大小，也可以给出具体几何形状尺寸的详细信息；

2、本发明的缺陷定量评估方法相对于人工通过成像结果判定缺陷相关信息，能够快捷、准确地实现自动化的井壁缺陷的定量评估。

附图说明

图1为本发明中的井壁成像系统外部结构示意图；

图2为本发明中的井壁成像系统内部结构示意图；

图3a为本发明中的柱面超声相控阵结构示意图；

图3b为图3a中示出的柱面超声相控阵俯视图；

图4为本发明中的柱面超声相控阵探头立体结构示意图；

图5为本发明中的声系短节的内部结构示意图；

图6为本发明提供的声系短节中的压力平衡机构内部结构示意图；

图7为本发明提供的声系短节中的承压接头内部结构示意图；

图8为本发明的基于柱面超声相控阵的井壁缺陷定量评估方法的流程图。

附图标记

1、地面控制器 2、电源短节 3、电路短节

4、声系短节 5、扶正器 6、换能器阵元

7、套管 8、承压外壳 9、电极引线接头

10、承压接头 11、柱面超声相控阵探头 12、压力平衡机构

13、转接头 14、注油螺钉 15、活塞钢筒

16、弹簧 17、活塞 18、溢流阀

19、承压块 20、第一O形密封圈 21、导向键

22、快旋螺母 23、密封塞 24、第二O形密封圈

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细的说明。

本发明提供的一种基于柱面超声相控阵的井壁成像系统整体结构如图1所示，包括：地面控制与成像系统地面控制器、电源短节、电路短节、声系短节和外部机械部件构成。所述的声系短节4包括柱面超声相控阵探头，该柱面超声相控阵探头由若干个换能器阵元周向排列成圆柱形；所述的电路短节3根据地面控制器1发送的控制信号，控制柱面超声相控阵探头中的各换能器阵元沿周向实现超声波信号的聚焦发射和回波信号的聚焦接收，并将采集得到的回波数据发送给地面控制器1；所述的地面控制器1根据接收到的回波数据进行成像。

基于上述结构的井壁成像系统，在系统工作过程中，需要将电源短节2、电路短节3和声系短节4穿设在套管内，并沿套管向井下运动。下面对该系统的各个部件做具体说明：

1)地面控制及处理显示系统：主要通过CAN总线与井下设备通信，用于在PC上实现对井下设备的参数设置，系统故障排查以及回波处理数据的保存与成像，是主要的人机交互途径。

2)电源短节2：包括数字电源板、模拟高压电源板以及模拟低压电源板如图2所示，主要用于将来自地上供电电缆电压转换为各级后续电路所需电压。其中数字电源板给电路短节的数字电路板供电，模拟高压电源板和模拟低压电源板给电路短节的模拟电路板供电。

3)电路短节3：由数字处理电路板和模拟电路板组成。

如图2所示，所述的数字电路板包括CAN总线驱动模块、数字控制处理模块、AD采集与处理模块。所述的CAN总线驱动模块通过CAN总线与地面控制器进行通信；所述的数字控制处理模块用于解析地面控制器发送的控制命令，并完成对脉冲发射模块、开关阵模块、接收增益控制模块、AD采集与处理模块的控制；其具体功能有：解释地面控制器下发的各种命令、完成发射电路发射脉冲宽度、发射阵元、发射延时的控制，同时完成信号增益的自动控制、信号的采集、根据任务对采集数据进行不同的初步处理和进一步处理、把处理后的结果送到通信模块。其中初步处理包括对采集到的原始回波信号按照相控阵聚焦法则进行延时叠加计算，并利用希尔伯特变换对叠加后回波信号取包络；进一步处理指对获得的包络信号进行峰值判断并提取幅度数据，再将这些幅度数据进行拼接从而得到最终所需的成像数据。所述的AD采集与处理模块对接收增益控制模块输出的信号进行AD采集，并将AD采集到的回波数据经数字控制处理模块进行数据处理后，通过CAN总线驱动模块发送至地面控制器。

如图2所示，所述的模拟电路板包括脉冲发射模块、开关阵列模块、接收增益控制模块。所述的脉冲发射模块用于生成相控发射高压激励信号，并将相控发射高压激励信号发送至开关阵模块；所述的开关阵模块用于选通发射超声波信号和接收回波信号的换能器阵元；所述的接收增益控制模块用于调制开关阵模块输出的回波信号增益。通过对自动增益控制模块的控制，其接收信号的增益变化范围达60dB-12dB～48dB，可以对10mV～10V范围内的信号进行放大而不失真。

开关阵列是模拟电路板上的一个功能模块，可采用具有16个独立通道的高压开关阵芯片MAX4968A进行发射通道与换能器阵元之间的切换连接，以达到通道复用的目的。主要用于根据控制信号选通超声发射接收通道与换能器阵元的连接。共两块模拟电路板，每块板子上有两片开关阵芯片，共四片开关阵芯片。系统可设计有8个发射接收通道，每个通道通过开关阵芯片分别与8个相控阵阵元相连，从而实现对64个阵元的8通道复用。

本发明的井壁成像系统在工作时，通过电子开关的快速切换实现换能器发射阵元的切换，从而形成聚焦声束沿井周旋转扫查，只需通过仪器沿井轴上下移动就可以实现对井壁的全面扫查检测。

4)声系短节4：包括泥浆声速换能器、柱面超声相控阵探头11、压力平衡机构12及承压接头10。如图5所示，所述的压力平衡机构12和承压接头10设置于柱面超声相控阵探头11的两端。

所述的泥浆声速换能器用于实时测量超声波所处环境的声速。

如图3a、3b所示，所述的柱面超声相控阵探头11由若干个换能器阵元6排列成圆柱形。套管7内充满井液，柱面超声相控阵探头11随声系短节一起置于套管7中央，通过电路短节的控制电路控制相控阵探头各活动阵元的信号发射和接收延时，从而实现超声相控阵聚焦扫描成像。相控声束角度和焦点位置等可在一定范围内连续动态可调，把聚焦接收等多种信号处理技术用于成像处理，还可进一步提高超声相控阵检测的图像分辨率。

本发明将晶片换能器阵元通过灌封胶灌封在非金属外壳内部，实现了一体式封装探头，探头中部开设有空腔，用于灌入硅油，然后通过O型密封圈密封，与传统的非一体式金属外壳探头相比，这种封装结构减少了探头对信号的反射和衰减。如图4所示，探头结构本身是存在一个承压外壳8，位于探头的端部。所述的承压外壳8上设有电极引线接头9，用于连接换能器阵元的电极。

在具体实施过程中，柱面超声相控阵探头的主要参数可设计为：阵元数64个，外径80mm，耐温150℃，耐压100Mpa。其本身存在承压层，探头与前后机械结构连接并使用O形密封圈实现密封。所述柱面超声相控阵探头中的各个阵元晶片均具有自发自收功能，用于实现超声相控信号的发射与接收。

如图6所示，所述的压力平衡机构包括：转接头13、两个注油螺钉14、活塞钢筒15、弹簧16、活塞17、溢流阀18、承压块19、多种型号O形密封圈。所述承压块19可采用12芯承压块，设置于声系短节4的端部，用于实现声系短节4的功能扩展。所述的两个注油螺钉14分别位于活塞17两端的空间内。

活塞平衡机构用于调节浸在井液中的探头晶片两边液体压力平衡，实现总体压力平衡。活塞平衡机构通过一个活塞移动来实现内外压力平衡，当井液压力大时，活塞移动挤压活塞管内液体，使管内压强上升至与外部压强相同，从而实现两边的压力平衡。

所述的活塞17穿设于转接头13与活塞钢筒15之间，该活塞17通过转接头13与柱面超声相控阵探头的空腔连通，活塞17两端所在的两个空间内均充满硅油；所述的弹簧16抵设于活塞17与转接头13之间，通过活塞17运动使得柱面超声相控阵探头内外压力保持平衡；

为了平衡压力，在仪器下井前，首先打开靠近柱面超声相控阵探头空间内的注油螺钉14，向探头空腔内注入一定量的硅油；然后需要打开远离探头的另一个空间内的注油螺钉14，使用电动或者手动泵，在仪器内部注入硅油，然后弹簧16被压缩，活塞17开始向左移动，当活塞移动最左侧时，溢流阀就开始溢流了，至此完成注油操作。

在系统下井以后，随着温度和深度的变化，活塞17将向压力小的方向移动，直到压力平衡为止。当活塞17位于最左侧时，内压仍然大于外压，溢流阀18启动，开始泄压。由于探头处于活塞平衡机构和承压接头中间，其内部注满硅油，当外部压力引起探头发生形变时，平衡活塞将根据形变情况发生移动，从而维持探头晶片两边液体压力平衡。

所述的承压接头用于连接声系短节与电路短节，实现声系部分浸油，同时保证电路短节的密封和抗压性能。因为相控阵探头直接浸在井孔的高压液体中，而电路系统位于金属保护壳内，属于常压系统，两个空间之间存在巨大的压强差，需要由承压接头承受声系短节带来的高压。

如图7所示，承压接头10包括：转接头13、第一O形密封圈2063.09mm×3.53mm、导向键21、快旋螺母22、第二O形密封圈2455.25mm×2.65mm、密封塞23。所述承压接头10的两端分别设置有转接头13和密封塞23，分别用于连接电路短节3和承压外壳8上的电极引线接头9。承压接头两端的快旋螺母22的螺纹分别与电路短节和声系短节连接，从而实现电路短节与声系短节的硬连接，同时通过密封塞23将硅油隔离在电路短节之外。所述承压接头10上的转接头13采用第一O形密封圈20密封，所述密封塞23可采用81芯密封塞，并通过第二O形密封圈24密封。

5)外部机械部件：包括各短节的骨架结构和扶正器。

各短节的骨架结构主要针对井下高温高压特殊环境的需求而设计。针对抗压需求，声系短节采用浸油方式，通过压力平衡来实现抗压，其材料均为耐高温材料，满足耐高温需求。其他电路骨架置于专门的耐压电路筒中，通过承压接头与声系短节进行链接。

所述的扶正器是独立的支架部件，如图1所示，所述电源短节2和电路短节3的外壁上均设置有扶正器5；其外缘与套管相抵。所述的扶正器可拆卸，下井时固定到套管合适位置即可。扶正器用于确保整个机械结构始终位于油管的中心位置，确保相控阵成像效果。

超声相控阵检测结果中的缺陷定量分析问题的核心在于缺陷边缘检测或边缘跟踪。图像边缘检测的任务就是确定和提取边缘信息，从而对于超声相控阵软件成像结果进行定量分析。有许多用于边缘检测的方法,他们大致可分为两类：基于搜索和基于零交叉。基于搜索的边缘检测方法首先计算边缘强度，通常用一阶导数表示，例如梯度模，然后，用计算估计边缘的局部方向，通常采用梯度的方向，并利用此方向找到局部梯度模的最大值。

基于上述成像系统，如图8所示，一种基于超声相控阵的井壁缺陷定量评估方法，所述方法包括：

步骤1)通过所述井壁成像系统获取井壁的图像信息；

步骤2)对图像进行校正和预处理；取-6dB法提取的边缘中的任意一点作为边缘点；

预处理包括：将校正后的图像转化为灰度图，进而转化为二值图像；

步骤3)设定边界跟踪算法以及跟踪方向等参数，以步骤2)确定的边缘点作为起始开始跟踪；跟踪结束后得到包含缺陷边界点信息的集合；所述缺陷边界点信息为缺陷边界点的横纵坐标。

边界跟踪算法是一种图像分割算法，主要分为区域跟踪和曲线跟踪两类，本实施例采取的是曲线跟踪算法。曲线跟踪的基本思路是：从当前的一个“现在点”(边缘点)出发，用跟踪准则按照顺时针方向检查“现在点”的邻点(邻点是指该点的八连通点，包括上、右上、右、右下、下、左下、左、左上)，满足跟踪准则的点被接受为新的“现在点”并做上标记。在跟踪过程中可能出现以下两种情况：“现在点”是曲线的分支点或几条曲线的交点，取满足跟踪准则的各邻点中的一个点作为新的“现在点”，继续进行跟踪，而将其余满足跟踪准则的各邻点存储起来，供以后继续跟踪用；当跟踪过程中的“现在点”的邻点都不满足跟踪准则时，则该分支曲线跟踪结束。当跟踪过程中的“现在点”已经在以前的跟踪过程中被作为“现在点”时，则该分支曲线跟踪结束。当全部分支点处的全部跟踪的点均已跟踪完毕后，该次跟踪过程结束。

步骤4)根据包含缺陷边界点信息的集合，绘制出缺陷，由此得到缺陷的大小和形状。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于柱面超声相控阵的井壁缺陷定量评估方法，该方法基于一种基于柱面超声相控阵的井壁成像系统实现，所述系统包括：地面控制器(1)、电源短节(2)、声系短节(4)和电路短节(3)；

所述的声系短节(4)包括柱面超声相控阵探头(11)，该柱面超声相控阵探头(11)由若干个换能器阵元(6)周向排列成圆柱形；

所述的电路短节(3)，用于根据地面控制器(1)发送的控制信号，控制柱面超声相控阵探头(11)中的各换能器阵元(6)沿周向实现超声波信号的聚焦发射和回波信号的聚焦接收，并将采集得到的回波数据经过处理后发送给地面控制器(1)；

所述的地面控制器(1)，用于根据接收到的井下数据进行成像；

所述的电源短节(2)用于为系统供电；

所述方法包括：

步骤1)通过所述井壁成像系统获取井壁的图像信息；

步骤2)对图像进行校正和预处理，并确定边缘点；

步骤3)设定边界跟踪算法以及跟踪方向，以步骤2)确定的边缘点作为起始点开始跟踪；跟踪结束后得到包含缺陷边界点信息的集合；所述缺陷边界点信息为缺陷边界点的横纵坐标；

步骤4)根据包含缺陷边界点信息的集合，绘制出缺陷，由此得到缺陷的大小和形状，完成井壁缺陷的定量评估。

2.根据权利要求1所述的基于柱面超声相控阵的井壁缺陷定量评估方法，其特征在于，所述的电路短节(3)包括：数字电路板和模拟电路板；

所述的模拟电路板包括：脉冲发射模块、开关阵模块和接收增益控制模块；所述的脉冲发射模块用于生成相控发射高压激励信号，并将相控发射高压激励信号发送至开关阵模块；所述的开关阵模块用于选通发射超声波信号和接收回波信号的换能器阵元(6)；所述的接收增益控制模块用于调制开关阵模块输出的回波信号增益；

所述的数字电路板包括：CAN总线驱动模块、数字控制处理模块和AD采集与处理模块；所述的CAN总线驱动模块通过CAN总线与地面控制器(1)进行通信；所述的数字控制处理模块用于解析地面控制器(1)发送的控制命令，并完成对模拟电路板和AD采集与处理模块的控制；所述的AD采集与处理模块对接收增益控制模块输出的信号进行AD采集，并将AD采集到的回波数据经数字控制处理模块进行数据处理后，通过CAN总线驱动模块发送至地面控制器(1)。

3.根据权利要求1所述的基于柱面超声相控阵的井壁缺陷定量评估方法，其特征在于，所述柱面超声相控阵探头(11)中的换能器阵元(6)采用灌封胶灌封，该柱面超声相控阵探头(11)的端部设置有承压外壳(8)，所述的承压外壳(8)上设有电极引线接头(9)，用于连接换能器阵元(6)的电极。

4.根据权利要求3所述的基于柱面超声相控阵的井壁缺陷定量评估方法，其特征在于，所述的声系短节(4)还包括压力平衡机构(12)和承压接头(10)；所述的压力平衡机构(12)和承压接头(10)设置于柱面超声相控阵探头(11)的两端，该柱面超声相控阵探头(11)中部开设有供硅油注入的空腔；

所述的压力平衡机构(12)包括：转接头(13)、弹簧(16)、活塞(17)和活塞钢筒(15)；所述的活塞(17)穿设于转接头(13)与活塞钢筒(15)之间，该活塞(17)通过转接头(13)与柱面超声相控阵探头(11)的空腔连通，活塞(17)两端所在的两个空间内均充满硅油；所述的弹簧(16)抵设于活塞(17)与转接头(13)之间，通过活塞(17)运动使得柱面超声相控阵探头(11)内外压力保持平衡；

所述承压接头(10)的两端分别设置有转接头(13)和密封塞(23)，分别用于连接电路短节(3)和承压外壳(8)上的电极引线接头(9)。

5.根据权利要求4所述的基于柱面超声相控阵的井壁缺陷定量评估方法，其特征在于，所述承压接头(10)上的转接头(13)和密封塞(23)均采用O形密封圈密封。

6.根据权利要求5所述的基于柱面超声相控阵的井壁缺陷定量评估方法，其特征在于，所述的密封塞(23)为81芯密封塞。

7.根据权利要求1所述的基于柱面超声相控阵的井壁缺陷定量评估方法，其特征在于，所述的声系短节(4)还包括泥浆声速换能器，用于测量声系短节(4)所处环境的声速。

8.根据权利要求1所述的基于柱面超声相控阵的井壁缺陷定量评估方法，其特征在于，所述电源短节(2)和电路短节(3)的外壁上均设置有扶正器(5)；所述的扶正器(5)为支架结构，其外缘与套管(7)相抵。

9.根据权利要求1所述的基于柱面超声相控阵的井壁缺陷定量评估方法，其特征在于，所述步骤2)中的预处理为：将校正后的图像转化为灰度图，进而转化为二值图像；所述步骤2)中的确定边缘点的过程为：利用-6dB法提取边缘中的任意一点作为边缘点。

10.根据权利要求9所述的基于柱面超声相控阵的井壁缺陷定量评估方法，其特征在于，所述步骤3)的边界跟踪算法为曲线跟踪算法，跟踪方向为顺时针方向；跟踪的过程为：边缘点为“现在点”，从“现在点”出发，用跟踪准则按照顺时针方向检查“现在点”的邻点，邻点是指该点的八连通点，包括上、右上、右、右下、下、左下、左、左上，满足跟踪准则的点被接受为新的“现在点”并做上标记；在跟踪过程中会出现以下两种情况：“现在点”是曲线的分支点或几条曲线的交点，取满足跟踪准则的各邻点中的一个点作为新的“现在点”，继续进行跟踪，而将其余满足跟踪准则的各邻点存储起来，供以后继续跟踪用；当跟踪过程中的“现在点”的邻点都不满足跟踪准则时，则该分支曲线跟踪结束；当跟踪过程中的“现在点”已经在以前的跟踪过程中被作为“现在点”时，则该分支曲线跟踪结束；当全部分支点处的全部跟踪的点均已跟踪完毕后，该次跟踪过程结束。