CN201687463U - 井下光学成像测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种井下光学成像测量装置，包括连接件以及设置在连接件两端的光学成像及参数测量装置和照明及电路处理装置，光学成像及参数测量装置包括水密壳体一以及分别设置在水密壳体一前端内侧和后端的光学玻璃窗一和水密堵头一，光学玻璃窗一后端依次设有CCD及水下光学成像镜头和晶体制冷芯片一，水密堵头一内设有温度传感器和压力传感器；照明及电路处理装置包括水密壳体二以及分别设置在水密壳体二前端内侧和后端的光学玻璃窗二和水密堵头二，光学玻璃窗二后端依次设有光源装置和电路板，水密堵头二内设有水质pH值传感器和晶体制冷芯片二。本实用新型设计合理，适应能力强，成像距离远，能对井下多个物理参数实时监测。

Description

井下光学成像测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种测量装置，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装置。

背景技术

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，它的使用必须由经验丰富的专业人员来操作和判断，且结构尺寸较大，只能有选择性地进行测井，同时设备的光源均采用灯具照明，作用距离太近，使得观测受到很大局限。

实用新型内容

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装置，其设计合理、适应能力强且成像距离远，同时能实现对井下多个物理参数进行实时监测。

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装置，其特征在于：包括连接件以及分别设置在连接件前端和后端的光学成像及参数测量装置和照明及电路处理装置，所述光学成像及参数测量装置包括水密壳体一，所述水密壳体一前端内侧设置有光学玻璃窗一，所述水密壳体一后端设置有水密堵头一，所述水密堵头一前端套装在水密壳体一内，所述水密堵头一内部设置有温度传感器和压力传感器，所述压力传感器位于温度传感器后端，所述光学玻璃窗一后端设置有套装在水密壳体一内部的CCD及水下光学成像镜头，所述CCD及水下光学成像镜头后端设置有晶体制冷芯片一，所述晶体制冷芯片一后端与温度传感器连接；所述照明及电路处理装置包括水密壳体二，所述水密壳体二前端内侧设置有光学玻璃窗二，所述水密壳体二后端设置有水密堵头二，所述水密堵头二前端套装在水密壳体二内，所述水密堵头二内部设置有水质PH值传感器和晶体制冷芯片二，所述晶体制冷芯片二位于水质PH值传感器前端，所述光学玻璃窗二后端设置有套装在水密壳体二内部的光源装置，所述光源装置后方设置有电路板，所述电路板后端与晶体制冷芯片二连接。

所述光源装置包括激光发射器和设置在激光发射器前方的激光反射镜，所述激光反射镜上且位于激光发射器前方位置处设置有旋转电机。

所述CCD及水下光学成像镜头和电路板的外侧均设置有保温材料。

所述激光发射器采用的发光光源为LED光源。

所述连接件为刚性连接件。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构设计合理，该测量装置由连接件以及设置在连接件两端的光学成像及参数测量装置和照明及电路处理装置组成，并在光学成像及参数测量装置上设置温度传感器和压力传感器，在照明及电路处理装置上设置水质PH值传感器和光源装置，且光源装置可形成锥形扫描光环。

2、适应能力强，该测量装置在CCD及水下光学成像镜头和电路板的外侧均设置保温材料，并在CCD及水下光学成像镜头和电路板的后端分别设置晶体制冷芯片一和晶体制冷芯片二，通过保温材料的隔热和晶体制冷芯片的制冷吸热，使得该测量装置可以在井下温度为180℃的环境下持续工作8小时以上；同时采用的LED光源，使得CCD及水下光学成像镜头具有良好的抗震防潮能力。

3、成像距离远，该测量装置的光源装置位于光学玻璃窗二后端，大大增加CCD及水下光学成像镜头5的拍摄距离，同时由于光源装置形成的锥形扫描光环，进一步增加了拍摄距离，进而利用水的漫反射可以测出井的直径参数。

4、能实现对井下多个物理参数进行实时监测，且可根据测量结果建立数据库，因此该测量装置广泛应用于油井井层分布、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。

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。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

附图标记说明：

1-连接件；          2-1-水密壳体一；   2-2-水密壳体二；

3-1-光学玻璃窗一；  3-2-光学玻璃窗二； 4-1-水密堵头一；

4-2-水密堵头二；    5-CCD及水下光学成  6-1-晶体制冷芯片

                    像镜头；           一；

6-2-晶体制冷芯片二；7-温度传感器；     8-压力传感器；

9-电路板；          10-水质PH值传感器；11-激光发射器；

12-激光反射镜；     13-旋转电机；      14-保温材料。

具体实施方式

如图1所示的一种井下光学成像测量装置，包括连接件1以及分别设置在连接件1前端和后端的光学成像及参数测量装置和照明及电路处理装置，所述光学成像及参数测量装置包括水密壳体一2-1，所述水密壳体一2-1前端内侧设置有光学玻璃窗一3-1，所述水密壳体一2-1后端设置有水密堵头一4-1，所述水密堵头一4-1前端套装在水密壳体一2-1内，所述水密堵头一4-1内部设置有温度传感器7和压力传感器8，所述压力传感器8位于温度传感器7后端，所述光学玻璃窗一3-1后端设置有套装在水密壳体一2-1内部的CCD及水下光学成像镜头5，所述CCD及水下光学成像镜头5后端设置有晶体制冷芯片一6-1，所述晶体制冷芯片一6-1后端与温度传感器7连接；所述照明及电路处理装置包括水密壳体二2-2，所述水密壳体二2-2前端内侧设置有光学玻璃窗二3-2，所述水密壳体二2-2后端设置有水密堵头二4-2，所述水密堵头二4-2前端套装在水密壳体二2-2内，所述水密堵头二4-2内部设置有水质PH值传感器10和晶体制冷芯片二6-2，所述晶体制冷芯片二6-2位于水质PH值传感器10前端，所述光学玻璃窗二3-2后端设置有套装在水密壳体二2-2内部的光源装置，所述光源装置后方设置有电路板9，所述电路板9后端与晶体制冷芯片二6-2连接。

如图1所示，所述光源装置包括激光发射器11和设置在激光发射器11前方的激光反射镜12，所述激光反射镜12上且位于激光发射器11前方位置处设置有旋转电机13。该光源装置位于光学玻璃窗二3-2后端，可增加CCD及水下光学成像镜头5的拍摄距离，且由于光源装置上的激光发射器11位于激光反射镜12后方，在激光发射器11与激光反射镜12之间设置旋转电机13，因此，激光发射器11发射的激光束经旋转电机13旋转，可形成锥形扫描光环，不仅增加了井下光学成像测量装置的拍摄距离，且利用水的漫反射可以测出井的直径参数。

图1所示，所述CCD及水下光学成像镜头5和电路板9的外侧均设置有保温材料14。该保温材料用于防止CCD及水下光学成像镜头5和电路板9温度过高，影响其它元器件正常工作。

所述激光发射器11采用的发光光源为LED光源。其不仅发光效率高，使用寿命长，且具有良好的抗震防潮能力。

所述连接件1为刚性连接件。保证该测量装置的使用强度。

本实用新型的水密壳体一2-1前端和后端安装的光学玻璃窗一3-1和水密堵头一4-1，水密壳体二2-2前端和后端安装的光学玻璃窗二3-2和水密堵头二4-2，均用于防止井下水在高压条件下进入该装置，影响其正常作业；晶体制冷芯片一6-1和晶体制冷芯片二6-2分别用于防止因井下温度过高而影响水密壳体一2-1和水密壳体二2-2内电子原器件的正常工作。

本实用新型井下光学成像测量装置的工作原理为：通过CCD及水下光学成像镜头5对油井、气钻井和深水井的井下结构进行实时成像，温度传感器7、压力传感器8和水质PH值传感器10分别对井下任意位置的温度、压强和PH值进行实时记录，同时通过激光发射器11发射激光束，发射的激光束经旋转电机13旋转后形成锥形扫描光环，利用水的漫反射原理，由CCD及水下光学成像镜头5对井壁四周成像；测量过程中接收的视频信号和感应信号均经电路板9处理后转换为光纤信号输出。

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。

Claims (5)

1.一种井下光学成像测量装置，其特征在于：包括连接件(1)以及分别设置在连接件(1)前端和后端的光学成像及参数测量装置和照明及电路处理装置，所述光学成像及参数测量装置包括水密壳体一(2-1)，所述水密壳体一(2-1)前端内侧设置有光学玻璃窗一(3-1)，所述水密壳体一(2-1)后端设置有水密堵头一(4-1)，所述水密堵头一(4-1)前端套装在水密壳体一(2-1)内，所述水密堵头一(4-1)内部设置有温度传感器(7)和压力传感器(8)，所述压力传感器(8)位于温度传感器(7)后端，所述光学玻璃窗一(3-1)后端设置有套装在水密壳体一(2-1)内部的CCD及水下光学成像镜头(5)，所述CCD及水下光学成像镜头(5)后端设置有晶体制冷芯片一(6-1)，所述晶体制冷芯片一(6-1)后端与温度传感器(7)连接；所述照明及电路处理装置包括水密壳体二(2-2)，所述水密壳体二(2-2)前端内侧设置有光学玻璃窗二(3-2)，所述水密壳体二(2-2)后端设置有水密堵头二(4-2)，所述水密堵头二(4-2)前端套装在水密壳体二(2-2)内，所述水密堵头二(4-2)内部设置有水质PH值传感器(10)和晶体制冷芯片二(6-2)，所述晶体制冷芯片二(6-2)位于水质PH值传感器(10)前端，所述光学玻璃窗二(3-2)后端设置有套装在水密壳体二(2-2)内部的光源装置，所述光源装置后方设置有电路板(9)，所述电路板(9)后端与晶体制冷芯片二(6-2)连接。

2.按照权利要求1所述的井下光学成像测量装置，其特征在于：所述光源装置包括激光发射器(11)和设置在激光发射器(11)前方的激光反射镜(12)，所述激光反射镜(12)上且位于激光发射器(11)前方位置处设置有旋转电机(13)。

3.按照权利要求1所述的井下光学成像测量装置，其特征在于：所述CCD及水下光学成像镜头(5)和电路板(9)的外侧均设置有保温材料(14)。

4.按照权利要求1或2所述的井下光学成像测量装置，其特征在于：所述激光发射器(11)采用的发光光源为LED光源。

5.按照权利要求1所述的井下光学成像测量装置，其特征在于：所述连接件(1)为刚性连接件。