井下攝像儀的製作方法
2023-06-12 16:04:41 1
專利名稱：井下攝像儀的製作方法
技術領域：
本實用新型是關於一種攝像儀，尤其是一種具有多個攝像頭的井下攝像儀。
背景技術：
在地下勘探作業時，如石油、煤碳、水利等井下作業過程中，採用影像設置輔助作業，就能夠使地面工作人員即時、準確地了解到井下的實際情況。例如，在油田開採生產中，作為「十二五」關鍵接替技術，水平井不但成為油田開發方式轉變的主角，而且已經成為發展方式轉變的主角。隨著油田進入開發中後期，水平井數量逐年增加，尤其是熱採水平井經過多輪吞吐以後，需要通過套管內壁和井筒的攝像資料， 了解水平段井眼狀況、射孔孔眼的流入狀況及套管的完整性，為優化注採方案、修井作業和油田高效開發提供依據。因此，採用井下攝像機將有利於提高井下作業、生產效率。但是目前公知的井下攝像儀主要是利用具有萬向旋轉功能的攝像頭，可水平視角 360°，上下視角90°旋轉，可觀測套管內壁四周或套管下部。其缺點是無法同時大範圍觀測套管內壁和井筒內的情況，而且一旦攝像機出現故障，就無法進行井下拍攝，影響現場工藝措施實施。鑑於上述公知技術存在的缺陷，本設計人基於從事機械設計製造多年的豐富經驗及過強的專業知識，結合井下作業的應用實際，研製出本實用新型的井下攝像儀。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種攝像儀，尤其是一種具有多個攝像頭的水平井井下攝像儀，該攝像儀特別適用於水平井水平段井眼狀況、射孔孔眼的流入狀況及套管的完整性觀測。為此，本實用新型提出一種井下攝像儀，其包括殼體，所述殼體的一端設有鏡頭孔，鏡頭孔內設有光學玻璃罩；一攝像機設置在所述殼體內，其鏡頭與所述鏡頭孔相對應； 所述殼體的另一端由一密封體密封；所述殼體的外周壁設有至少三個攝像頭，且各所述攝像頭、所述攝像機及照明裝置通過固定架固定在所述殼體內，並與設置在殼體內的圖像採集電路板和圖像處理電路板相連接。如上所述的井下攝像儀，其中，所述殼體內壁與所述固定架之間設有真空保溫層， 且在所述密封體內側還設有容置在所述殼體內的保溫塞，所述攝像機、圖像採集電路板和圖像處理電路板設置在真空保溫層內，所述攝像頭設置在所述真空保溫層的外部。如上所述的井下攝像儀，其中，所述照明裝置分別設置在所述攝像機鏡頭的後部， 以及所述攝像頭的側邊。如上所述的井下攝像儀，其中，各所述攝像頭在所述殼體的周向均勻設置，且設置在所述殼體長度方向的不同平面上。如上所述的井下攝像儀，其中，所述攝像機、各攝像頭與圖像採集電路板之間設有吸熱散熱層。[0012]如上所述的井下攝像儀，其中，所述吸熱散熱層由矽酸納製成。如上所述的井下攝像僅，其中，所述攝像機、攝像頭為CCD攝像機和CCD攝像頭，所述照明裝置為LED燈。本實用新型的特點和優點是本實用新型提出的井下攝像儀採用I個CXD攝像機與至少3個CXD攝像頭結合的方式，集合了全景式和側視旋轉式觀測方式於一體，既具有全景式觀測圖像的整體空間感強、檢測速度快、效率高的優點，又有側視旋轉式觀測精細、失真小、圖像放大率高等優點， 可以同時大範圍觀測故障點及其周圍井壁和井內的情況。此外，CCD攝像頭或攝像機中如有1-3個無法正常工作，剩餘幾個亦可滿足工作需求。本實用新型與現有技術相比，由於採用攝像機與殼體周壁上設置攝像頭相結合的拍攝方式，將C⑶攝像機設置於真空保溫層內，至少3個CXD攝像頭分布於殼體中部側壁的圓周上，通過多路圖像採集電路同時對I個攝像機和至少3個攝像頭進行圖像採集，通過加裝的3個CCD攝像頭不但可以配合攝像機進行大範圍全景拍攝，亦可避免因攝像機故障導致檢測無法正常進行的問題。本實用新型的攝像機採用後置照明方式，從而可以避免光汙染，使圖像更清晰，同時可以減小儀器的徑向尺寸。本實用新型的井下攝像儀具有設計合理、結構簡單、拍攝距離長、工作溫度高等優點，可用於深井作業，且特別適用於水平井。可以對水平段井眼狀況、射孔孔眼的流入狀況及套管的完整性進行直接觀測，為優化注採方案、修井作業和油田高效開發提供依據。
[0019]以下附圖僅旨在於對本實用新型做示意性說明和解釋，並不限定本實用新型的範圍。其中，[0020]圖I是本實用新型實施例的井下攝像儀的結構示意圖；[0021]圖2是本實用新型所述井下攝像儀橫截面的結構示意圖；[0022]圖3是本實用新型所述攝像機與3個攝像頭的連接關係示意圖。[0023]附圖標號說明[0024]I、照明裝置2、攝像機3、真空保溫層 4、吸熱散熱層[0025]5、圖像處理電路板6、保溫塞7、密封體 8、光學玻璃罩[0026]9、殼體10、鏡座11、攝像頭 12、鏡頭孔[0027]13、圖像採集電路板14、固定架
具體實施方式
為了對本實用新型的技術特徵、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明本實用新型的具體實施方式
。圖I是本實用新型實施例的井下攝像儀的結構示意圖；圖2是本實用新型所述井下攝像儀橫截面的結構示意圖；圖3是本實用新型所述攝像機與3個攝像頭的連接關係示意圖。如圖1-3所示，本實用新型提出的一種井下攝像儀包括殼體9，所述殼體9的一端設有鏡頭孔12，鏡頭孔12內設有光學玻璃罩8。一攝像機2設置在所述殼體9內，其鏡頭與所述鏡頭孔12相對應。所述殼體9的另一端由一密封體7密封，所述殼體9的外周壁設有至少三個攝像頭11，且各所述攝像頭11、所述攝像機2及照明裝置I通過固定架14固定在所述殼體9內，並與設置在殼體9內的圖像採集電路板13和圖像處理電路板5相連接。進一步地，各所述攝像頭11在所述殼體9的周向均勻設置，且設置在所述殼體9 長度方向的不同平面上。如圖I、2所示，在一個具體實施例中，在殼體9的壁面上設置了三個攝像頭11，該三個攝像頭11之間呈120°夾角均勻分布在殼體9的壁面上，各攝像頭11沿殼體9的長度方向交錯設置，即各攝像頭11沿殼體9的長度方向設置在不同的平面上。根據實際作業要求，當需要增加攝像頭11時，則每個攝像頭11之間的夾角將小於120°，且殼體的長度隨著設置的攝像頭11數量的增加而增長。此外，本實用新型提出的井下攝像儀，優選將所述照明裝置I分別設置在所述攝像機2的鏡頭的後部，以及所述攝像頭11的側邊，採用該結構在保證照明的情況下，可以使圖像清晰，並能夠減小殼體9的徑向尺寸。為了保證圖像採集電路板13和圖像處理電路板5等電子裝置不受到溫度變化的影響，可以採用以下保溫隔熱結構，即，在所述殼體9的內壁與所述固定架14之間設置真空保溫層3，所述攝像機2、圖像採集電路板13和圖像處理電路板5設置在所述真空保溫層3 內部，以使井下攝像儀具有良好的保溫隔熱效果，使攝像機2能在規定的溫度下正常工作。 所述攝像頭11則設置在所述真空保溫層3的外部。此外，為了進一步提高圖像採集電路板13和圖像處理電路板5的工作穩定性，在所述密封體7和圖像處理電路板5之間還設有容置在所述殼體9內的保溫塞6。並且，在所述攝像機2、各攝像頭11與圖像採集電路板13之間還可以設置吸熱散熱層4，從而使圖像採集電路板13和圖像處理電路板5被包覆在真空保溫層3內，以減少工作環境的溫度、溼度的變化對井下攝像儀的影響，提高所獲得的圖像質量。優選，所述吸熱散熱層4由矽酸納製成。所述攝像機2、攝像頭11採用CXD攝像機和CXD攝像頭，所述照明裝置I採用LED燈。下面結構一個具體實施例進一步說明本實用新型的工作原理如圖I所示，本實用新型的水平井井下攝像儀，在殼體9的內攝像機2和3個攝像頭11旁邊分別設有照明裝置1，具體是採用LED冷光源，在殼體9的右端設有保溫塞6，在保溫塞6的外部設有密封體7。在殼體左端設有鏡頭孔12，對應所述鏡頭孔12在殼體內設有鏡座10，光學玻璃罩8設置在鏡座10上並位於所述鏡頭孔12內。在鏡座10與保溫塞6 之間的殼體9內周面設有真空保溫層3。在真空保溫層3下設有一個CXD攝像機2，攝像機 2的鏡頭與所述殼體9左端的鏡頭孔12相對應。在殼體9中部的內側壁與真空保溫層3外部之間設有3個CCD攝像頭11 (攝像頭數目可增減，但儀器長度會隨之增加或減小)，圖像採集電路板13和圖像處理電路板5設置在殼體9內的右側，並與各所述攝像頭11、攝像機 2及照明裝置I相連接。在CXD攝像機2、(XD攝像頭11與圖像採集電路板13之間設有吸熱散熱材料層4。本實用新型的井下攝像儀採用I個攝像機2與至少3個攝像頭11結合的方式，集合了全景式和側視旋轉式觀測方式於一體，如圖1、2、3所示，在本實施例中，在殼體9的壁面上設置了三個攝像頭11，該三個攝像頭11之間呈120°夾角均勻分布在殼體9的壁面上，且各攝像頭11在殼體9的長度方向設置在不同的高度上，從而可以同時大範圍觀測井內及其周圍井壁的情況。此外，攝像頭11或攝像機2中如有1-3個無法正常工作，剩餘幾個亦可滿足需求。本實用新型的攝像機2兩側的照明裝置I選用LED冷光源燈，並將LED燈設置在鏡頭的後部，即採用後置照明方式，從而可以避免光汙染，使圖像更清晰，同時可以減小儀器的徑向尺寸。以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式
，並非用以限定本實用新型的範圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬於本實用新型保護的範圍。
權利要求1.一種井下攝像儀，其特徵在於，所述水平井井下攝像儀包括殼體，所述殼體的一端設有鏡頭孔，鏡頭孔內設有光學玻璃罩；一攝像機設置在所述殼體內，其鏡頭與所述鏡頭孔相對應；所述殼體的另一端由一密封體密封；所述殼體的外周壁設有至少三個攝像頭，且各所述攝像頭、所述攝像機及照明裝置通過固定架固定在所述殼體內，並與設置在殼體內的圖像採集電路板和圖像處理電路板相連接。
2.如權利要求I所述的井下攝像儀，其特徵在於，所述殼體內壁與所述固定架之間設有真空保溫層，且在所述密封體內側還設有容置在所述殼體內的保溫塞，所述攝像機、圖像採集電路板和圖像處理電路板均設置在真空保溫層內，所述攝像頭設置在所述真空保溫層的外部。
3.如權利要求I或2所述的井下攝像儀，其特徵在於，所述照明裝置分別設置在所述攝像機鏡頭的後部，以及所述攝像頭的側邊。
4.如權利要求I或2所述的井下攝像儀，其特徵在於，各所述攝像頭在所述殼體的周向均勻設置，且設置在所述殼體長度方向的不同平面上。
5.如權利要求2所述的井下攝像儀，其特徵在於，所述攝像機、各攝像頭與圖像採集電路板之間設有吸熱散熱層。
6.如權利要求5所述的井下攝像儀，其特徵在於，所述吸熱散熱層由矽酸納製成。
7.如權利要求I所述的井下攝像儀，其特徵在於，所述攝像機、攝像頭為CCD攝像機和 CXD攝像頭，所述照明裝置為LED燈。
專利摘要本實用新型涉及到一種井下攝像儀，其包括殼體，所述殼體的一端設有鏡頭孔，鏡頭孔內設有光學玻璃罩；一攝像機設置在所述殼體內，其鏡頭與所述鏡頭孔相對應；所述殼體的另一端由一密封體密封；所述殼體的外周壁設有至少三個攝像頭，且各所述攝像頭、所述攝像機及照明裝置通過固定架固定在所述殼體內，並與設置在殼體內的圖像採集電路板和圖像處理電路板相連接。本實用新型既具有全景式觀測圖像的整體空間感強、檢測速度快、效率高的優點，又有側視旋轉式觀測精細、失真小、圖像放大率高等優點，可以同時大範圍觀測故障點及其周圍井壁和井內的情況，結構簡單、拍攝距離長，可以對井眼狀況、射孔孔眼的流入狀況及套管的完整性進行直接觀測。
文檔編號H04N5/225GK202353667SQ20112052528
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月15日 優先權日2011年12月15日
發明者何金寶, 劉丹, 劉祥, 劉連傑, 宋志軍, 張洪君, 張福興, 方文, 景士錕, 曲紹剛, 朱斌, 楊志祥, 王全福, 王曉華, 趙超, 馬麗勤 申請人:中國石油天然氣股份有限公司