一种基于近程光学成像技术的井下测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种测量装置，尤其是涉及油井、气钻井以及深水井使用得一种基于近程光学成像技术的井下测量装置。
【背景技术】
[0002]现有的井下光学成像测量装置只能通过其视频图像来大体了解井下情况，而且它的使用必须由经验丰富的专业人员来操作和判断，且结构尺寸复杂，只能有选择性地进行测井，同时设备的光源均采用成像系统与照明分离式结构，作用距离太近，成像效果噪声较大，使得观测受到很大局限。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种照明与成像同轴的井下光学成像测量装置，解决目前井下光学成像测量装置设计复杂、适应能力差且成像距离近，不能同时能实现对井下多个物理参数进行实时监测的问题。
[0004]为达到上述目的，本发明的技术方案是:
一种基于近程光学成像技术的井下测量装置，包括水密壳体，
所述水密壳体中部内设置有支架，所述支架上设置有光学成像系统、参数测量系统和电源照明系统。
[0005]所述的光学成像系统设置于支架前端，包括水下成像镜头，设置于水下成像镜头前端的光学玻璃窗和设置于水下成像镜头末端的棱镜；所述的光学玻璃窗通过压圈紧固于水密壳体前端的卡槽中；
所述的参数测量系统设置于支架中部，包括设置于棱镜末端的CCD图像传感器，设置于CCD图像传感器后端的图像处理板和图像存储板；
所述的电源照明系统设置于支架后端，包括发光体，所述发光体前端设置光源耦合装置和柱状柔性光源头，柱状柔性光源头前端嵌设于所述棱镜内；所述发光体后端设置有电源装置，所述电源装置的后端通过连接件与电源充电和图像输出于一体的接插件装置连接。
[0006]所述水密壳体末端内设置有环形的第一水密堵头，所述的接插件装置设置在第一水密堵头中，所述第一水密堵头内、接插件装置外侧设置有第二水密堵头；
所述的成像镜头前端外侧设置有第一定位环，成像镜头末端外侧设置有第二定位环，所述支架外侧设置有第三定位环；
所述第一定位环、第二定位环和第三定位环上均设置有防震橡胶圈，所述的防震橡胶圈紧贴水密壳体内壁；
在所述水密壳体和光学玻璃窗之间、所述的第一水密堵头和水密壳体之间、所述第二水密堵头和水密壳体之间均设置有密封圈。
[0007]所述发光体采用的发光光源为偏振光源。
[0008]本发明的有益效果是:
1、结构设计合理，本发明将成像系统与照明耦合成同轴设置，并且采用偏振性光源，在成像照明上噪音大大降低，成像质量进一步提高；
2、环境适应能力强，本发明通过在CCD图像传感器及水下光学成像镜头和电路板的外侧均设置有防震橡胶圈，并在CCD图像传感器及水下光学成像镜头和电路板的设计时考虑高温使用环境，使设备的环境适应性增强；该测量装置采用密封设计，具有抗压、耐高温、防水雾等优点；
3、成像距离远，本发明的光源通过柔性耦合与成像系统同轴，大大增加CCD图像传感器及水下光学成像镜头的拍摄距离，同时由于光源装置采用偏振性光源，进一步增加了拍摄距离，大大减少因水的漫反射产生的光噪声；
4、能实现对井下多个物理参数进行实时监测，根据测量结果建立数据库，因此该测量装置可广泛应用于对油井井层分布、深井地质结构勘测、建筑打井地层分布、施工压裂的检测、油井含油段和射孔特性的分析以及井内套管、坐封的修复过程中。
【附图说明】
[0009]图1为本发明的整体结构示意图；
图中，1-水密壳体，2-支架，3-水下成像镜头，4-光学玻璃窗，5-棱镜，6-压圈，7-CCD图像传感器，8-图像处理板，9-图像存储板，10-发光体，11-光源耦合装置，12-柔性光源头，13-电源装置，14-接插件装置，15-第一水密堵头，16-第二水密堵头，17-第一定位环，18-第二定位环，19-第三定位环，20-防震橡胶圈，21-第一密封圈，22-连接件。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图对本发明进行进一步的说明:
如图1所示的一种基于近程光学成像技术的井下测量装置，包括水密壳体1，所述水密壳体I中部内设置有支架2，所述支架2上设置有光学成像系统、参数测量系统和电源照明系统。
[0011]所述的光学成像系统设置于支架前端，包括水下成像镜头3，设置于水下成像镜头3前端的光学玻璃窗4和设置于水下成像镜头末端的棱镜5 ;所述的光学玻璃窗4通过压圈6紧固于水密壳体I前端的卡槽中；
所述的参数测量系统设置于支架2中部，包括设置于棱镜5末端的CCD图像传感器7，设置于CCD图像传感器7后端的图像处理板8和图像存储板9 ;
所述的电源照明系统设置于支架后端，包括发光体10，所述发光体10前端设置光源耦合装置11和柱状柔性光源头12，柱状柔性光源头12前端嵌设于所述棱镜5内；所述发光体10后端设置有电源装置13，所述电源装置13的后端通过连接件22与电源充电和图像输出于一体的接插件装置14连接。该电源照明系统通过光源耦合装置11和棱镜5使得光源通过柔性耦合与成像系统同轴，可以提高成像照明质量，增加CCD图像传感器7及水下光学成像镜头3的拍摄距离；发光体10采用偏振性光源，使得水下反射噪声大大降低，更进一步增大成像距离，获得更好的成像效果。
[0012]所述水密壳体I末端内设置有环形的第一水密堵头15，所述的接插件装置14设置在第一水密堵头15中，所述第一水密堵头15内、接插件装置14外侧设置有第二水密堵头16 ；
所述的成像镜头3前端外侧设置有第一定位环17，成像镜头3末端外侧设置有第二定位环18，所述支架2外侧设置有第三定位环19 ;所述第一定位环17、第二定位环18和第三定位环19上均设置有防震橡胶圈20，所述的防震橡胶圈20紧贴水密壳体I内壁，能够大大增强装置抗震能力；
在所述水密壳体I和光学玻璃窗4之间、所述的第一水密堵头15和水密壳体I之间、所述第二水密堵头16和水密壳体I之间均设置有密封圈21 ;水密壳体1、光学玻璃窗4、第一水密堵头15、第二水密堵头16、密封圈21和压圈6之间形成密封体，使得装置具有抗高压，防潮等能力，可以保障水密壳体I内部电子器件的正常工作。
[0013]本实发明工作原理为:通过将柔性光源头12与水下光学成像镜头3通过耦合，对油井、气钻井和深水井的井下结构进行实时成像，利用偏正光单色照明优质属性，能够均匀地对井壁四周照明成像，测量过程中接收的视频信号和感应信号均经处理后转换为光纤信号输出。
[0014]本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种基于近程光学成像技术的井下测量装置，包括水密壳体(I)，其特征在于: 所述水密壳体(I)中部内设置有支架(2 )，所述支架(2 )上设置有光学成像系统、参数测量系统和电源照明系统。
2.根据权利要求1所述的基于近程光学成像技术的井下测量装置，其特征在于: 所述的光学成像系统设置于支架前端，包括水下成像镜头(3)，设置于水下成像镜头(3)前端的光学玻璃窗(4)和设置于水下成像镜头末端的棱镜(5);所述的光学玻璃窗(4)通过压圈(6)紧固于水密壳体(I)前端的卡槽中； 所述的参数测量系统设置于支架(2)中部，包括设置于棱镜(5)末端的CCD图像传感器(7)，设置于CXD图像传感器(7)后端的图像处理板(8)和图像存储板(9); 所述的电源照明系统设置于支架后端，包括发光体(10)，所述发光体(10)前端设置光源耦合装置(11)和柱状柔性光源头(12)，柱状柔性光源头(12)前端嵌设于所述棱镜(5)内；所述发光体(10)后端设置有电源装置(13)，所述电源装置(13)的后端通过连接件(22)与电源充电和图像输出于一体的接插件装置(14)连接。
3.根据权利要求2所述的基于近程光学成像技术的井下测量装置，其特征在于: 所述水密壳体(I)末端内设置有环形的第一水密堵头(15)，所述的接插件装置(14)设置在第一水密堵头(15)中，所述第一水密堵头(15)内、接插件装置(14)外侧设置有第二水密堵头(16)； 所述的成像镜头(3)前端外侧设置有第一定位环(17)，成像镜头(3)末端外侧设置有第二定位环(18)，所述支架(2)外侧设置有第三定位环(19); 所述第一定位环(17)、第二定位环(18)和第三定位环(19)上均设置有防震橡胶圈(20 )，所述的防震橡胶圈(20 )紧贴水密壳体(I)内壁； 在所述水密壳体(I)和光学玻璃窗(4)之间、所述的第一水密堵头(15)和水密壳体(I)之间、所述第二水密堵头(16 )和水密壳体(I)之间均设置有密封圈(21)。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的基于近程光学成像技术的井下测量装置，其特征在于: 所述发光体(10)采用的发光光源为偏振光源。
【专利摘要】本发明涉及一种基于近程光学成像技术的井下测量装置，包括水密壳体，所述水密壳体中部内设置有支架，所述支架上设置有光学成像系统、参数测量系统和电源照明系统。本发明结构设计合理，环境适应能力强，成像距离远，能实现对井下多个物理参数进行实时监测，根据测量结果建立数据库，因此该测量装置可广泛应用于对油井井层分布、深井地质结构勘测、建筑打井地层分布、施工压裂的检测、油井含油段和射孔特性的分析以及井内套管、坐封的修复过程中。
【IPC分类】E21B47-002
【公开号】CN104695942
【申请号】CN201510137885
【发明人】郑承栋, 郑黎
【申请人】西安鼎兴电子科技有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月27日