一种井下光学成像测量设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种井下光学成像测量设备，包括外壳以及安装在其内的支架、光学成像装置和照明及电源装置，支架安装在外壳后部，光学成像装置包括光学镜头，光学镜头安装在外壳内，光学镜头后端固定在支架上，光学镜头前端设有光学玻璃窗，照明及电源装置包括电源、激光器、光源耦合器、导光纤和插头，插头设置在外壳后端，插头与电源连接，电源和激光器均安装在支架上，激光器与电源连接，光源耦合器粘接在激光器上，光源耦合器进光口与激光器发光光路对准，光源耦合器出光口与导光纤一端插接，导光纤另一端设有棱镜且通过棱镜耦合作用使得导光纤的光源光轴与光学镜头的视轴重合。本实用新型适应力强，成像距离远，成像效果好，降低了噪音。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种井下测量设备，尤其是涉及一种油井、气钻井以及深水井用 井下光学成像测量设备。 一种井下光学成像测量设备
【背景技术】
[0002] 现有的井下光学成像测量设备只能通过其视频图像来大体了解井下情况，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，采用普通光源照明，照明装置要么前 置要么后置，且因井下存在水漫反射现象，导致作用距离太近，成像噪声较大，成像质量差， 使得观测受到很大局限。 实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种井下光学成像测量 设备，其结构简单、设计新颖合理且适应能力强，成像距离远，成像效果好，大大降低了成像 噪音，能实现对井下多个物理参数进行实时监测，普通技术人员即可使用。
[0004] 为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种井下光学成像测量设备，其 特征在于：包括外壳以及密封安装在所述外壳内的支架、光学成像装置和照明及电源装置， 所述支架通过第三定位环安装在所述外壳的后部，所述光学成像装置包括光学镜头，所述 光学镜头通过第一定位环和第二定位环安装在所述外壳内，所述光学镜头的后端插入支架 的前端且固定在支架上，所述光学镜头的前端设置有光学玻璃窗，所述照明及电源装置包 括电源、激光器、光源耦合器、导光纤和插头，所述插头设置在所述外壳的后端，所述插头通 过电源线与电源连接，所述电源和激光器均安装在支架上，所述激光器位于电源的前方，所 述激光器通过电源线与电源连接，所述光源耦合器粘接在激光器上，所述光源耦合器的进 光口与激光器的发光光路相对准，所述光源稱合器的出光口与导光纤的一端相插接，所述 导光纤的另一端设置有棱镜且通过棱镜的耦合作用使得导光纤的光源光轴与光学镜头的 视轴相重合。
[0005] 上述的一种井下光学成像测量设备，其特征在于：所述外壳包括由前至后依次设 置的压圈、水密壳体、第一水密堵头和第二水密堵头，所述光学玻璃窗、光学镜头、支架和插 头均设置在水密壳体内，所述光学玻璃窗通过与水密壳体前端固定连接的压圈密封在水密 壳体内，所述第一水密堵头的前部设置在水密壳体内，所述第一水密堵头与水密壳体固定 连接，所述第一水密堵头的前端螺纹连接有连接头，所述连接头的前端与支架的后端固定 连接，所述插头固定在第一水密堵头内，所述插头通过第二水密堵头密封在水密壳体内，所 述第二水密堵头与第一水密堵头固定连接。
[0006] 上述的一种井下光学成像测量设备，其特征在于：所述激光器为产生偏振性光源 的激光器。
[0007] 上述的一种井下光学成像测量设备，其特征在于：所述第一定位环与水密壳体之 间设置有第一防震密封圈，所述第二定位环与水密壳体之间设置有第二防震密封圈，所述 第三定位环与水密壳体之间设置有第三防震密封圈。
[0008] 上述的一种井下光学成像测量设备，其特征在于：所述光学玻璃窗与水密壳体之 间设置有第一密封圈，所述第一水密堵头与水密壳体之间设置有第二密封圈，所述第二水 密堵头与第一水密堵头之间设置有第三密封圈。
[0009] 上述的一种井下光学成像测量设备，其特征在于：所述水密壳体为刚性壳体。本实 用新型与现有技术相比具有以下优点：
[0010] 1、本实用新型结构简单、设计新颖合理，通过棱镜的耦合作用使得导光纤的光源 光轴与光学镜头的视轴相重合，这样大大增加了光学镜头的拍摄距离，成像距离远，能够使 光学成像测量设备均匀地对井壁四周照明成像，对油井、气钻井和深水井的井下结构进行 实时成像，可大大提高成像照明质量和井下成像效果。
[0011] 2、本实用新型由于光源装置采用偏振性光源，可进一步增加井下拍摄距离，大大 减少因水的漫反射产生的光噪声，进一步增大成像距离，提高成像质量。
[0012] 3、本实用新型通过在第一定位环与水密壳体之间设置第一防震密封圈、第二定位 环与水密壳体之间设置第二防震密封圈以及第三定位环与水密壳体之间设置第三防震密 封圈，这样能够大大增强井下光学成像测量设备的抗震能力，环境适应能力强。
[0013] 4、本实用新型通过在光学玻璃窗与水密壳体之间设置第一密封圈、第一水密堵头 与水密壳体之间设置第二密封圈以及第二水密堵头与第一水密堵头之间设置第三密封圈， 这样可使光学成像测量设备具有抗高压、防潮等能力，可保障水密壳体内部元器件正常工 作。
[0014] 5、本实用新型能实现对井下多个物理参数进行实时监测，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。
[0015] 下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为本实用新型的结构示意图。
[0017] 附图标记说明：
[0018] 1 一水密壳体； 2-支架； 3-光学镜头；
[0019] 4 一光学玻璃窗； 5-1-第一水密堵头； 5-2-第二水密堵头；
[0020] 6一插头； 7-第一密封圈； 8-棱镜；
[0021] 9-导光纤； 10-第二密封圈； 11 一第三密封圈；
[0022] 12-光源耦合器； 13-激光器； 14 一电源；
[0023] 15 一连接头； 16-1-第一定位环； 16 -2-第_定位环；
[0024] 16-3-第三定位环； 17-1-第一防震密封圈；17-2-第二防震密封圈；
[0025] 17-3-第三防震密封圈；18-压圈。
【具体实施方式】
[0026] 如图1所示，本实用新型包括外壳以及密封安装在所述外壳内的支架2、光学成像 装置和照明及电源装置，所述支架2通过第三定位环16-3安装在所述外壳的后部，所述光 学成像装置包括光学镜头3,所述光学镜头3通过第一定位环16-1和第二定位环16-2安 装在所述外壳内，所述光学镜头3的后端插入支架2的前端且固定在支架2上，所述光学镜 头3的前端设置有光学玻璃窗4,所述照明及电源装置包括电源14、激光器13、光源耦合器 12、导光纤9和插头6,所述插头6设置在所述外壳的后端，所述插头6通过电源线与电源 14连接，所述电源14和激光器13均安装在支架2上，所述激光器13位于电源14的前方， 所述激光器13通过电源线与电源14连接，所述光源耦合器12粘接在激光器13上，所述光 源奉禹合器12的进光口与激光器13的发光光路相对准，所述光源稱合器12的出光口与导光 纤9的一端相插接，所述导光纤9的另一端设置有棱镜8且通过棱镜8的耦合作用使得导 光纤9的光源光轴与光学镜头3的视轴相重合。
[0027] 如图1所示，所述外壳包括由前至后依次设置的压圈18、水密壳体1、第一水密堵 头5-1和第二水密堵头5-2,所述光学玻璃窗4、光学镜头3、支架2和插头6均设置在水密 壳体1内，所述光学玻璃窗4通过与水密壳体1前端固定连接的压圈18密封在水密壳体1 内，所述第一水密堵头5-1的前部设置在水密壳体1内，所述第一水密堵头5-1与水密壳体 1固定连接，所述第一水密堵头5-1的前端螺纹连接有连接头15,所述连接头15的前端与 支架2的后端固定连接，所述插头6固定在第一水密堵头5-1内，所述插头6通过第二水密 堵头5-2密封在水密壳体1内，所述第二水密堵头5-2与第一水密堵头5-1固定连接。
[0028] 本实施例中，所述激光器13为产生偏振性光源的激光器，这样可进一步增加井下 拍摄距离，大大减少因水的漫反射产生的光噪声，进而进一步提高成像效果。
[0029] 如图1所示，所述第一定位环16-1与水密壳体1之间设置有第一防震密封圈 17-1，所述第二定位环16-2与水密壳体1之间设置有第二防震密封圈17-2,所述第三定位 环16-3与水密壳体1之间设置有第三防震密封圈17-3 ;第一防震密封圈17-1、第二防震密 封圈17-2和第三防震密封圈17-3的设置，能够大大增强井下光学成像测量设备的抗震能 力，环境适应能力强。
[0030] 如图1所示，所述光学玻璃窗4与水密壳体1之间设置有第一密封圈7,所述第一 水密堵头5-1与水密壳体1之间设置有第二密封圈10,所述第二水密堵头5-2与第一水密 堵头5-1之间设置有第三密封圈11。第一密封圈7、第二密封圈10、第三密封圈11以及水 密壳体1、压圈18、第一水密堵头5-1和第二水密堵头5-2可形成一个密封腔体，这样可使 得光学成像测量设备具有抗高压、防潮等能力，可以保障水密壳体1内部元器件正常工作。
[0031] 本实施例中，所述水密壳体1为刚性壳体，可保证光学成像测量设备的使用强度。
[0032] 本实用新型的工作原理为：通过棱镜8的耦合作用使得导光纤9的光源光轴与光 学镜头3的视轴相重合，这样大大增加了光学镜头3的拍摄距离，成像距离远，能够使光学 成像测量设备均匀地对井壁四周照明成像，对油井、气钻井和深水井的井下结构进行实时 成像，可大大提高成像照明质量和井下成像效果；同时由于光源装置采用偏振性光源，可进 一步增加井下拍摄距离，大大减少因水的漫反射产生的光噪声，进一步增大成像距离，提高 成像质量。
[0033] 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根 据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍 属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1. 一种井下光学成像测量设备，其特征在于：包括外壳以及密封安装在所述外壳内的 支架（2)、光学成像装置和照明及电源装置，所述支架（2)通过第三定位环（16-3)安装在 所述外壳的后部，所述光学成像装置包括光学镜头（3)，所述光学镜头（3)通过第一定位环 (16-1)和第二定位环（16-2)安装在所述外壳内，所述光学镜头（3)的后端插入支架（2)的 前端且固定在支架（2)上，所述光学镜头（3)的前端设置有光学玻璃窗（4)，所述照明及电 源装置包括电源（14)、激光器（13)、光源耦合器（12)、导光纤（9)和插头（6)，所述插头（6) 设置在所述外壳的后端，所述插头（6)通过电源线与电源（14)连接，所述电源（14)和激光 器（13)均安装在支架（2)上，所述激光器（13)位于电源（14)的前方，所述激光器（13)通 过电源线与电源（14)连接，所述光源耦合器（12)粘接在激光器（13)上，所述光源耦合器 (12)的进光口与激光器（13)的发光光路相对准，所述光源耦合器（12)的出光口与导光纤 (9)的一端相插接，所述导光纤（9)的另一端设置有棱镜（8)且通过棱镜（8)的耦合作用使 得导光纤（9)的光源光轴与光学镜头（3)的视轴相重合。
2. 按照权利要求1所述的一种井下光学成像测量设备，其特征在于：所述外壳包括由 前至后依次设置的压圈（18)、水密壳体（1)、第一水密堵头（5-1)和第二水密堵头（5-2)，所 述光学玻璃窗（4)、光学镜头（3)、支架（2)和插头（6)均设置在水密壳体（1)内，所述光学 玻璃窗（4)通过与水密壳体（1)前端固定连接的压圈（18)密封在水密壳体（1)内，所述第 一水密堵头（5-1)的前部设置在水密壳体（1)内，所述第一水密堵头（5-1)与水密壳体（1) 固定连接，所述第一水密堵头（5-1)的前端螺纹连接有连接头（15)，所述连接头（15)的前 端与支架（2)的后端固定连接，所述插头￠)固定在第一水密堵头（5-1)内，所述插头（6) 通过第二水密堵头（5-2)密封在水密壳体（1)内，所述第二水密堵头（5-2)与第一水密堵 头（5-1)固定连接。
3. 按照权利要求1所述的一种井下光学成像测量设备，其特征在于：所述激光器（13) 为产生偏振性光源的激光器。
4. 按照权利要求2所述的一种井下光学成像测量设备，其特征在于：所述第一定位环 (16-1)与水密壳体（1)之间设置有第一防震密封圈（17-1)，所述第二定位环（16-2)与水 密壳体（1)之间设置有第二防震密封圈（17-2)，所述第三定位环（16-3)与水密壳体（1)之 间设置有第三防震密封圈（17-3)。
5. 按照权利要求2所述的一种井下光学成像测量设备，其特征在于：所述光学玻璃窗 (4)与水密壳体（1)之间设置有第一密封圈（7)，所述第一水密堵头（5-1)与水密壳体（1) 之间设置有第二密封圈（10)，所述第二水密堵头（5-2)与第一水密堵头（5-1)之间设置有 第三密封圈（11)。
6. 按照权利要求2所述的一种井下光学成像测量设备，其特征在于：所述水密壳体（1) 为刚性壳体。
【文档编号】E21B47/002GK203835376SQ201420204303
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】郑承栋, 王丹, 王寸铁, 郑黎 申请人:西安鼎兴电子科技有限公司