[实用新型]一种用于井下探测的光学成像装置

说明书

技术领域

本实用新型属于光学仪器技术领域，涉及一种用于深油(水)井探测的光学成像装置。

背景技术

随着油田勘测技术的发展，油井的数量也在不断增加，同时，新的一系列问题不断出现，比如测井管道长期埋于地下受地下水腐蚀受损；深井下的温度、压差、应力造成管道的变形腐蚀或者破损；频繁的井下作业引起管道损伤；内壁的污渍影响作业等，这些内壁损伤情况用传统的方法无法直观地检测出来，或者分辨率不够、可靠性差、时效性差、成本偏高、体积大，因此在检测测井管道内壁受损情况时往往不能得到让人满意的数据来为修井作业提供客观依据。

传统上典型的测井方法有微电阻率扫描测井法、声波测井法、核磁共振测井法。

1.微电阻率扫描测井法

通过井下测井仪器测量井壁各点的电阻率值，然后把电阻率值的相对高低用灰度(黑白图)或者色度(彩色图)来表示，井壁就可以表示成一张黑白图像或者彩色图像，它的优点是：对井内环境要求低。缺点是不能获取直观图像、精度低、易漏检、体积重量大。

2.声波测井法

通过测量环井井眼地层的声学回波特性来判断井眼的情况，它的优点是非接触测量，缺点是不能获取直观图像、后期处理复杂、体积重量比较大。

3.核磁共振测井法

通过使用多种频率的的脉冲信号来测量自旋回波的幅度信息、相位信息等来解析井内壁状态，它的优点是对环境要求不高，非接触测量。缺点是不能获取直观图像、后期处理复杂、体积重量大。

实用新型内容

为了克服传统的测井方案无法获取直观图像、体积重量较大、精度较低等缺点，本实用新型提出一种全新的视频的测井成像方案，能够获取井壁直观的视频图像，为修井作业提供准确、可靠依据，该光学成像装置结构简明、稳定性高、操作方便灵活。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于井下探测的光学成像装置，包括在管状壳体内沿轴线方向依次设置的透明防护窗、前置物镜组、图像传感器、视频处理及存储单元、电池组、转接板及其各个接口、筒尾密封盖；所述透明防护窗通过弹垫压紧至管状壳体前端面的安装孔，筒尾密封盖上具有螺纹连接部以便于该光学成像装置与钻杆的固定；前置物镜组的前部外围设置有多个激光器照明灯，在图像传感器的视频驱动单元与视频处理及存储单元之间横向设置电路连接板，所述图像传感器采用带有调焦功能USB摄像装置模组，将视频图像数字化后通过电路连接板上的USB传输至视频处理及存储单元；所述各个接口至少包括USB数据接口和充电口。

基于以上方案，本实用新型还进一步作如下优化：

上述透明防护窗为会聚透镜。

上述视频处理及存储单元分为视频编码压缩模块和高速SD卡，视频编码压缩模块压缩后的数字图像通过内部设置的高速GPIO接口存储至高速SD卡。

上述视频编码压缩模块采用三星公司的ARM11—S3C6410进行基于MPEG-2和H.264视频编码压缩。

上述管状壳体的壁厚度为10mm。

上述电池组采用无需拆卸的充电电池。

本实用新型具有以下优点：

本实用新型充分利用新型图像传感器件、计算机图像处理技术以及新型视频压缩技术的固有优势，设计的整套光学成像装置(设备)结构简明、稳定性高、体积小、重量轻/微光夜视能力强、操作方便灵活。

附图说明

图1为探测装置系统框图。

图2为探测系统原理图。

具体实施方式

如图1所示，用于深油(水)井探测的光学成像系统，由前置光学系统1、探测器板2、处理单元3、电池4、接口板5、筒尾盖6组成。

前置光学系统1由3～4路照明灯及照明灯的隔水窗、探测器的前置物镜组及物镜组的隔水窗组成，主要实现井内壁光学信号的收集和前置光学系统的密封。

探测器板2由探测器和探测器的电子学驱动板组成，主要完成井壁视频信号的采集和数据格式的数模转换。

处理单元3是基于ARM11—S3C6410的电子学信号处理板，主要实现视频信号的编码，视频信号的压缩、视频信号的存储，以及工作指示灯控制、充电控制、USB数据输出和程序下载控制。

电池4是由大容量高效能充电电池，实现电子学系统供电。

接口板5是控制及输出信号的引出板，主要实现工作指示灯指示、充电指示、USB数据输入输出和程序下载。

筒尾盖6是系统密封盖，实现探测装置的密封，同时，也通过连接螺栓实现探测装置和钻杆的固定。