一种井下视频仪器的制作方法

本发明涉及一种井下视频仪器，特别是涉及一种油、气井测井用，光电复合电缆仪器，主要用于检测管道是否有变形、腐蚀的现象和由于套管破损导致的冒泡等现象，以及落物打捞；尤其是在海上或油气井比较恶劣的环境中使用。

背景技术：

石油测井作业中通常使用多臂井径测量评估套管变形和腐蚀的程度，在测井过程中遥传短节将数据输送到地面系统，需要解释软件才能恢复出来3d效果图，而且仪器是由数量有限的测量臂组成，这样就导致了横向分辨率有损失。井下视频不仅能够实时的通过地面系统显示软件观察井下实际的井况，而且能够通过地面解释软件将拍摄到的图片或视频利用像素比较法，评估出被测结构表面的腐蚀或生锈的程度。

从经济效益方面分析，利用井下视频技术进行坏井的检测能降低成本，减小不必要的开支。井下视频的应用范围也不断扩大，目前该系统不仅应用于油田领域中，在水文钻孔与水井的修复工作，煤田领域，工程地质领域中也得到了广泛的应用。

目前市场上常见的图像传感器耐温指标普遍在70℃之下，不能满足很多情况下石油井下的高温高压要求。

现有的视频仪器的图像传感器通过电缆与外部信号接收仪器相连，由于传输速率的限制，大部分仪器都带内部存储空间，较大的存储空间，虽然解决数据量大无法实时传输的问题；在存储高清图像的同时只能在线传输低分辨率的图像，不能实现大数据量高清图像的实时传输。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供一种结构简单，能够适应高温高压的复杂外界环境，保证内部元器件的正常运作，准确、快捷、直观、清晰进行大数据量视频信号传递，从而真实地判断井壁异常情况及异常部位的一种井下视频仪器。

本发明一种井下视频仪器，包括承压外管和中空的下接头，所述下接头连接在承压外管的一端上，承压外管与下接头相连的一端为承压外管末端，另一端为承压外管首端；所述下接头远离承压外管的一端上还连接有一封堵头；

还包括一保温管，保温管为中空柱状的保温管，所述保温管同轴内接于承压外管内，且保温管的一端与下接头固定相连；保温管与下接头相连的一端为保温管末端，另一端为保温管首端；

所述保温管首端内填充有吸热装置，吸热装置通过中空柱状的隔热体与下接头固定相连，所述吸热装置内设置有容置腔室；

所述封堵头上设置有一中心台阶孔，中心台阶孔远离下接头的一端通过o型密封圈连接有一封堵在中空台阶孔内的窗口玻璃；

所述容置腔室、隔热体中心区域、下接头的中心区域及封堵头上设置有窗口玻璃的中心台阶孔形成密闭腔室；所述密闭腔室内设置有图像传感器和柱状的镜头，所述容置腔室内设置有调节套，所述图像传感器设置在容置腔室内并与调节套相抵，所述镜头一端与图像传感器相连，另一端穿过隔热体中心区域、下接头的中心区域后伸入封堵头的中心台阶孔并与中心台阶孔的台阶相抵。

优选地，吸热装置为圆柱状的吸热体，所述容置腔室也为圆柱状，且与吸热体同轴设置；所述吸热体朝向下接头的一端设置有一盲孔，盲孔与吸热体同轴设置，该盲孔为容置腔室，所述吸热体为壳体包裹吸热剂成形的吸热体，该吸热剂为五水硫代硫酸钠。

优选地，调节套为柱状中空调节套，调节套的周面上设置有外螺纹，吸热体的内壁上有内螺纹，调节套上的外螺纹与吸热体上的内螺纹匹配相连，通过旋紧或旋松螺纹来调节图像传感器部分的长度，使其紧贴于吸热体的盲孔底端面，将传感器产生的热量尽快导入到吸热体内。调节套为导热快的铝合金材质。

优选地，调节套和图像传感器之间的区域内填充有导热硅脂。

优选地，隔热体套接在镜头外，且隔热体的两端均为阶梯状，隔热体与吸热体相连的一端内接于吸热体内，并通过沉头螺钉与吸热体固定相连，隔热体与下接头相连的一端套接在下接头外，也通过沉头螺钉与下接头固定相连。

优选地，下接头包括一中空环形凸起，沿中空环形凸起轴向的两侧均设置有一中空环状连接头，所述中空环状连接头均与中空环形凸起固定相连，且中空环状连接头环形台阶状；

下接头上靠近承压外管的中空环状连接头为首端连接头，另一中空环状连接头为末端连接头；所述首端连接头上的环形台阶为多级环形台阶，首端连接头上的多级环形台阶依次内接于承压外管、保温管及隔热体内，且首端连接头分别通过沉头螺钉与隔热体和保温管固定相连；

所述承压外管末端上设置有内螺纹，套接于承压外管内的首端连接头上设置有外螺纹，承压外管上内螺纹和首端连接头上外螺纹匹配相连，且首端连接头伸入承压外管的一端和承压外管之间设置有o型密封圈；

所述末端连接头与封堵头焊接密封相连。

优选地，中心台阶孔远离承压外管的一端上设置有一环槽，所述环槽内设置有一环形挡圈，环形挡圈的内径大于镜头的直径，且小于窗口玻璃的外径；所述窗口玻璃通过垫圈与环形挡圈相抵。

或者优选地，封堵头远离承压外管的一端上沿中心台阶孔的周向可拆卸的设置有若干个照明装置。

优选地，照明装置为led灯组，led灯组均为高色温灯或低色温灯、或高色温灯和低色温灯间隔设置。

本发明结构简单，利用承压外管承受本发明工作环境中的高压，并通过镜头减缓外界高温沿轴向传导至图像传感器，图像传感器本身是发热源，经过调节套将热量传导至吸热体上，避免图像传感器因承受过高的温度而失效。从而实现本发明使用范围的扩大，准确判断石油井下套管内的异常情况和异常部位，减少不必要的开支，节约生产成本。

本发明的优点在于利用保温管及利于热传递的结构，解决传感器耐温问题，利用光电复合电缆解决了大数据量视频信号传输的问题。

本发明将镜头、图像传感器安装在保温管内，保温管安装在承压外管内，使镜头和图像传感器既能够承受外界高压，又能够承受石油井下的高温。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

附图标记：1-吸热体，2-保温管，3-调节套，4-承压外管，5-图像传感器，6-镜头，7-隔热体，8-o型密封圈，9-下接头，11-led灯组，12-窗口玻璃，13-弹性挡圈，14-导热硅脂。

具体实施方式

本发明一种井下视频仪器，包括承压外管4和中空的下接头9，所述下接头9连接在承压外管4的一端上，承压外管4与下接头9相连的一端为承压外管4末端，另一端为承压外管4首端；所述下接头9远离承压外管4的一端上还连接有一封堵头；

还包括一保温管2，保温管2为中空柱状的保温管2，所述保温管2同轴内接于承压外管4内，且保温管2的一端与下接头9固定相连；保温管2与下接头9相连的一端为保温管2末端，另一端为保温管2首端；

所述保温管2首端内填充有吸热装置，吸热装置通过中空柱状的隔热体7与下接头9固定相连，所述吸热装置内设置有容置腔室；将镜头6和图像传感器5置于保温管2内，与外界高温隔离，有效提高视频仪器的耐温指标。

所述封堵头上设置有一中心台阶孔，中心台阶孔远离下接头9的一端通过o型密封圈8连接有一封堵在中空台阶孔内的窗口玻璃12；窗口玻璃12用o型密封圈8与外界高压隔离；窗口玻璃12用弹性挡圈13装在中心台阶孔内，窗口玻璃12两端分别装有工程塑料材质的垫圈ⅱ和垫圈ⅰ，在窗口玻璃12受到冲击振动时起到缓冲作用。

所述容置腔室、隔热体7中心区域、下接头9的中心区域及封堵头上设置有窗口玻璃12的中心台阶孔形成密闭腔室从而与外界隔离；所述密闭腔室内设置有图像传感器5和柱状的镜头6，所述容置腔室内设置有调节套3，所述图像传感器5设置在容置腔室内并与调节套3相抵，所述镜头6一端与图像传感器5相连，另一端穿过隔热体7中心区域、下接头9的中心区域后伸入封堵头的中心台阶孔并与中心台阶孔的台阶相抵。图像传感器5通过穿过调节套3和吸热体1的光电复合电缆与外部信号接收仪器相连。

本发明中涉及的视频仪器采用光电复合电缆作为地面数据采集部分与井下仪器传输介质，常规仪器通信及仪器供电通过复合电缆中的电缆完成；通过光纤传输大数据量视频信号。从而实现高清图像的实时传输，能够准确、快捷、直观、清晰、真实地判断井壁异常情况及部位。从经济效益方面分析，利用井下视频技术进行坏井的检测能降低成本，减小不必要的开支。

镜头6采用一种超长镜头6，能延缓外界温度传到图像传感器5上；还可以在镜头6部分采取相应隔热措施，产生良好的隔热效果。本发明镜头采用超长镜头进一步减缓外界高温沿轴向传导至图像传感器。

吸热装置为圆柱状的吸热体1，所述容置腔室也为圆柱状，且与吸热体1同轴设置；所述吸热体1朝向下接头9的一端设置有一盲孔，盲孔与吸热体1同轴设置，该盲孔为容置腔室，所述吸热体1为壳体包裹吸热剂成形的吸热体1，该吸热剂为五水硫代硫酸钠。

调节套3为柱状中空调节套3，调节套3的周面上设置有外螺纹，吸热体1的内壁上有内螺纹，调节套3上的外螺纹与吸热体1上的内螺纹匹配相连，通过旋紧或旋松螺纹来调节图像传感器5部分的长度，使其紧贴于吸热体1的盲孔底端面，将传感器产生的热量尽快导入到吸热体1内。调节套3为导热快的铝合金材质。

调节套3和图像传感器5之间的区域内填充有导热硅脂14。

隔热体7套接在镜头6外，且隔热体7的两端均为阶梯状，隔热体7与吸热体1相连的一端内接于吸热体1内，并通过沉头螺钉与吸热体1固定相连，隔热体7与下接头9相连的一端套接在下接头9外，也通过沉头螺钉与下接头9固定相连。

下接头9包括一中空环形凸起，沿中空环形凸起轴向的两侧均设置有一中空环状连接头，所述中空环状连接头均与中空环形凸起固定相连，且中空环状连接头环形台阶状；

下接头9上靠近承压外管4的中空环状连接头为首端连接头，另一中空环状连接头为末端连接头；所述首端连接头上的环形台阶为多级环形台阶，首端连接头上的多级环形台阶依次内接于承压外管4、保温管2及隔热体7内，且首端连接头分别通过沉头螺钉与隔热体7和保温管2固定相连；

所述承压外管4末端上设置有内螺纹，套接于承压外管4内的首端连接头上设置有外螺纹，承压外管4上内螺纹和首端连接头上外螺纹匹配相连，且首端连接头伸入承压外管4的一端和承压外管4之间设置有o型密封圈8；

所述末端连接头与封堵头焊接密封相连。

中心台阶孔远离承压外管4的一端上设置有一环槽，所述环槽内设置有一环形挡圈，环形挡圈的内径大于镜头6的直径，且小于窗口玻璃12的外径；所述窗口玻璃12通过垫圈与环形挡圈相抵。

封堵头远离承压外管4的一端上沿中心台阶孔的周向可拆卸的设置有若干个照明装置。

照明装置为led灯组11，led灯组11均为高色温灯或低色温灯、或高色温灯和低色温灯间隔设置，所述led灯组11均与光电复合电缆相连，实现对led灯组11的控制。根据井下不同介质选择使用不同色温的led灯组11，为本发明在不同介质中使用取得最佳拍摄效果，led灯组11可以更换。同一led灯组11上有若干个led灯，一般为六个，六个led灯中相邻两个led灯均为高色温灯或低色温灯或一个为高色温灯一个为低色温灯。

井下视频仪器采用光电复合电缆作为地面数据采集部分与井下仪器的传输介质，常规仪器通信及仪器供电通过光电复合电缆中的电缆完成；通过光纤传输大数据量视频信号，通过地面系统显示软件实时显示井下的实际情况。

本发明结构简单，利用承压外管4承受本发明工作环境中的高压，并通过镜头6减缓高温传导至图像传感器5，再经调节套3传导至吸热体1上，从而实现本发明使用范围的扩大，准确判断异常情况和异常部位，减少不必要的开支，节约生产成本。