專利名稱：數(shù)碼錄像測斜儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種油井斜度測量裝置，尤其是一種數(shù)碼錄像測斜儀。
技術(shù)背景現(xiàn)有測斜儀有液面水平原理、懸垂原理、磁針定向原理、陀螺慣性定向原理、 加速度測斜原理等，現(xiàn)有測斜儀存在的問題是，由井下機(jī)械測角部分測出的井斜 角和井斜方位角要經(jīng)過機(jī)電轉(zhuǎn)換，再把電訊號(hào)傳到地面儀器，然后把井下測來的 電訊號(hào)再轉(zhuǎn)換成井斜角和井斜方位角的度數(shù)，同時(shí)，機(jī)電轉(zhuǎn)換還需要鎖緊裝置。 這些過程復(fù)雜，產(chǎn)生誤差的中間因素多，使得所測數(shù)據(jù)的可信度差。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種消除中間誤差的數(shù)碼錄像 測斜儀。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明提供的數(shù)碼錄像測斜儀包括一個(gè)探管，在該探管中設(shè)有測量室，所述 測量室通過軸承支承在所述探管的外殼上，在該測量室中設(shè)有刻度標(biāo)示件，其固 定在所述測量室上，在該測量室中注有絕緣液體，該測量室中的所述絕緣液體中 漂浮地設(shè)有指針與所述刻度標(biāo)示件相關(guān)聯(lián)；在所述測量室中還設(shè)有一錄像機(jī)，其 上的攝像頭置于所述刻度標(biāo)示件處，以攝錄所述指針在所述刻度標(biāo)示件上的指示 位置。所述刻度標(biāo)示件可以是頂角刻度標(biāo)示件，也可以是方位角刻度標(biāo)示件。 當(dāng)所述刻度標(biāo)示件為方位角刻度標(biāo)示件時(shí)，所述漂浮的指針的結(jié)構(gòu)可以是 包括一個(gè)密封室，該密封室置于所述絕緣液體中，其上表面露出在液面之上，其 下底面的中心位置上設(shè)有一球形鉸鏈或擺軸，該球形鉸鏈或擺軸與測量室之間通 過軸承可在水平面上轉(zhuǎn)動(dòng)地連接；在所述密封室中設(shè)有一陀螺電機(jī)，該密封室在 水平方向上設(shè)有平衡桿，該平衡桿上設(shè)有指針，所述平衡桿裝在所述密封室的外 表面上，隨密封室動(dòng)而動(dòng)；所述方位角刻度標(biāo)示件的結(jié)構(gòu)可以是在測量室中設(shè) 有一擺架，通過擺軸其與測量室內(nèi)壁相固聯(lián)，該擺架上固定所述方位角刻度標(biāo)示 件即方位刻度盤，使得該方位刻度盤可在測量室的縱截面平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。由于采用錄像機(jī)錄像技術(shù)得到方位角數(shù)據(jù)，故而，所述指針和方位刻度盤可以是不相接觸的。所述指針可以置于方位刻度盤的下方。所述錄像機(jī)的攝像頭可固定設(shè)在與測量室內(nèi)壁連接的桿件上。 當(dāng)所述刻度標(biāo)示件為頂角刻度標(biāo)示件時(shí)，所述頂角刻度標(biāo)示件的結(jié)構(gòu)可以為 包括一頂角刻度球殼，其球殼腔朝下地固定在所述測量室的內(nèi)壁上至少該球殼腔 內(nèi)充滿絕緣液體；所述漂浮的指針的結(jié)構(gòu)可以是其包括一魚漂，所述魚漂置于 該球殼腔內(nèi)，魚漂的上頂面上設(shè)一指針，該魚漂的下端面上固設(shè)一魚漂線的一端， 魚漂線的另一端固定在一固定桿的上端，該固定桿的下端固定在測量室的下底面 上，固定點(diǎn)位于所述球殼的中心點(diǎn)，連接在固定桿上的魚漂上的指針在所述絕緣 液體的漂浮下始終保持在鉛垂位置。當(dāng)所述刻度標(biāo)示件為頂角刻度標(biāo)示件時(shí)，所述頂角刻度標(biāo)示件的結(jié)構(gòu)還可以 為包括一具有環(huán)形中空腔室的環(huán)形頂角尺，其上固設(shè)一支撐架，該支撐架固定 在測量室的內(nèi)壁上，所述環(huán)形頂角尺的環(huán)形中空腔室中充有液體，液體中具有一 氣泡。本發(fā)明提供的數(shù)碼錄像測斜儀一改現(xiàn)有技術(shù)將側(cè)斜儀的測量數(shù)據(jù)由井下機(jī)械 測角部分測出的井斜角和井斜方位角，經(jīng)過機(jī)電轉(zhuǎn)換，再把電訊號(hào)傳到地面儀器， 然后把井下測來的電訊號(hào)再轉(zhuǎn)換成井斜角和井斜方位角的度數(shù)的測斜模式，通過 安裝在測斜儀上的攝像機(jī)直接獲得井下機(jī)械測角部分測出的井斜角和井斜方位角 的數(shù)據(jù)圖象，使井下儀器的機(jī)械測角部分顯示的井斜角和井斜方位角直接用圖像 記錄或在地面儀表箱顯示出來，這樣，避免了大量的中間過程造成的誤差，使得 所測數(shù)據(jù)的精度、可信度大為提高。同時(shí)，取消機(jī)電轉(zhuǎn)換部分，也就取消了原有 測斜儀的鎖緊機(jī)構(gòu)、機(jī)電轉(zhuǎn)化部分，使測斜儀的結(jié)構(gòu)大為簡化。再有，通過圖像 直接可看出井下儀器工作情況，還可以及時(shí)掌握故障情況。下面通過附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1為本發(fā)明提供的測斜儀中當(dāng)刻度標(biāo)示件為方位角刻度時(shí)的測斜儀的第一 種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明提供的測斜儀中當(dāng)刻度標(biāo)示件為方位角刻度時(shí)的測斜儀的第二 種結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明提供的測斜儀中當(dāng)刻度標(biāo)示件為方位角刻度時(shí)的測斜儀第三種 結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明提供的測斜儀中當(dāng)刻度標(biāo)示件為方位角刻度時(shí)的測斜儀第四種結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明提供的側(cè)斜儀中當(dāng)刻度標(biāo)示件為頂角刻度標(biāo)示件時(shí)的側(cè)斜儀的 一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明提供的側(cè)斜儀中當(dāng)刻度標(biāo)示件為頂角刻度標(biāo)示件時(shí)的側(cè)斜儀的 另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供的數(shù)碼錄像測斜儀可測量井的方位角和斜角。一、方位角的測量結(jié)構(gòu)原理如下1. 機(jī)械測角部分，如圖1所示，本發(fā)明提供的數(shù)碼錄像測斜儀包括一個(gè)探管，其包括一個(gè)外筒3 和一個(gè)內(nèi)筒5也就是測量室，內(nèi)筒5通過軸承1和軸承15固定在外筒3上，使得 內(nèi)筒5可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在外筒內(nèi)，內(nèi)筒5和外筒3同軸固定。所述漂浮的指針的結(jié)構(gòu)是在內(nèi)筒5中設(shè)置一個(gè)密封室11， 一陀螺電機(jī)10固 定在該密封室11中。軸承1和軸承15的作用是消除井下儀器下井過程中由于電纜 的轉(zhuǎn)動(dòng)而引起陀螺方位變化的影響。陀螺電機(jī)10通過陀螺電機(jī)軸裝在密封室11 內(nèi)，而密封室11通過球形鉸鏈或擺軸12和軸承13固定在內(nèi)筒5的中心線上，軸 承13和球形鉸鏈或擺軸12的目的是消除內(nèi)筒5的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)陀螺電機(jī)方位變化的影 響，球形鉸鏈或擺軸12可萬向轉(zhuǎn)動(dòng)，使得內(nèi)筒5運(yùn)動(dòng)時(shí)不影響電機(jī)的方位。在內(nèi) 筒內(nèi)充有絕緣液體16，其液面比密封室11上平面略低，絕緣液16的作用有兩個(gè) 一個(gè)是保持陀螺電機(jī)10的軸和方位刻度盤8 (見后)的水平位置，另一個(gè)是使陀 螺電機(jī)和數(shù)碼錄像機(jī)絕緣。在密封室11的外壁上設(shè)有平衡桿17。平衡桿17是使 陀螺電機(jī)10受力平衡。該平衡桿17上設(shè)有指針9;在內(nèi)筒的下底面上設(shè)有偏心重 塊14。所述方位角刻度標(biāo)示件的結(jié)構(gòu)是在測量室中設(shè)有一擺架7，其與內(nèi)筒5內(nèi)壁 通過一支撐桿18和擺軸6相固聯(lián)，擺架7上通過擺軸6固定一方位角刻度標(biāo)示件 即方位刻度盤8，使得該方位刻度盤8隨偏心重塊14的偏心重力帶動(dòng)內(nèi)筒5轉(zhuǎn)動(dòng) 而轉(zhuǎn)動(dòng)，又會(huì)在井傾斜時(shí)隨液面變化而轉(zhuǎn)動(dòng)。擺軸(軸承)6的作用是當(dāng)井軸線傾 斜時(shí)，不獸響方位刻度盤8的水平位置。裝在平衡桿17上即陀螺電機(jī)軸延長線的 指針9是用來指示井斜方位角的數(shù)值的。2. 錄像部分一數(shù)碼錄像機(jī)的攝像頭固定設(shè)在內(nèi)筒5上。錄像機(jī)的攝像頭4設(shè)置在支撐桿18上，盡可能靠近方位刻度盤8。支撐桿18固定在內(nèi)筒5上。由于采用錄像機(jī)錄像技術(shù)得到方位角數(shù)據(jù)，指針和方位刻度盤是不相接觸的。 指針置于透明的方位刻度盤8的下方。在內(nèi)筒5的下底面上固定一偏心重塊14。在內(nèi)筒5上裝偏心重塊14的目的是， 當(dāng)井軸線在某一方位傾斜時(shí)，使裝在內(nèi)筒5上的支撐桿18、擺架7、方位刻度盤8 與內(nèi)筒5轉(zhuǎn)過相同的角度，與井軸線傾斜方位一致。由上可知，陀螺電機(jī)軸由于慣性定向原理始終定向在水平某一方位角上，而 方位刻度盤8在偏心重塊14的作用下隨井軸線傾斜方位轉(zhuǎn)動(dòng)相同的角度，由指針 9指在方位刻度盤8的井斜方位角的變化值，經(jīng)過換算可得以磁北方向?yàn)榛鶞?zhǔn)的井 斜方位角。裝在內(nèi)筒5的軸線上方的數(shù)碼錄像機(jī)2和攝像頭4可按照地面指令錄下井下某 一深度的指針9指在刻度盤8上位置畫面，可精確讀得該深度的傾斜方位角。在 支撐桿18的內(nèi)筒軸線上設(shè)置一光源19，其提供足夠的亮度以保證所錄圖像清楚。還可以是如圖2所示的結(jié)構(gòu)在圖2中，去掉了圖1中的支撐桿18、擺軸(軸 承)6、方位刻度盤8，光源19不變，把指針9a延長至內(nèi)筒5的內(nèi)壁，但不與內(nèi) 壁接觸。把井斜方位刻度直接刻在內(nèi)筒(密封室)5的內(nèi)壁上，零刻度對(duì)準(zhǔn)偏心重 塊14的重心垂線。如圖3所示，當(dāng)所述刻度標(biāo)示件為方位角刻度標(biāo)示件時(shí)，所述方位刻度標(biāo)示 件和所述漂浮的指針的結(jié)構(gòu)為包括內(nèi)環(huán)、外環(huán)、I軸、II軸、III軸與陀螺電機(jī)組 成的三自由度陀螺儀，該陀螺儀的所述I軸用兩軸承固定在內(nèi)管內(nèi)壁上，I軸的上 端固設(shè)一方位指針，該方位指針下面有0°-360°的方位刻度盤，該方位刻度盤固定 在內(nèi)管內(nèi)壁上，方位指針與方位刻度盤不相接觸，內(nèi)管下面在方位刻度盤刻度為 (T處設(shè)置一偏心重塊。具體的，所述漂浮的指針的結(jié)構(gòu)為包括一具有外環(huán)307、內(nèi)環(huán)309、 1軸306、 II軸310、 III軸308、陀螺電機(jī)313、 I軸軸承305、 II軸軸承311組成的二環(huán)三軸 三自由度的機(jī)械陀螺儀，外環(huán)307通過I軸軸承305固定在內(nèi)管302的內(nèi)壁上，在 I軸306的上端部安裝方位指針303，與方位指針303相對(duì)應(yīng)地安裝方位刻度盤304， 方位刻度盤304固定在內(nèi)管302的內(nèi)壁上，內(nèi)環(huán)309通過II軸310及軸承固定在外 環(huán)上，陀螺電機(jī)313通過III軸308及軸承固定在內(nèi)環(huán)上。由于高速轉(zhuǎn)動(dòng)的陀螺電機(jī)313的定軸性把方位指針303定在磁北方向；方位刻 度盤304的0刻度與偏心重塊312的中心在同一鉛垂面內(nèi)，內(nèi)管302通過上、下軸 承317固定在外管301上，因此，當(dāng)探管即外管301處于傾斜井段某一處，在偏心重塊312的重力下使方位刻度盤304的刻度指向井段該處的傾斜方位，方位指針 303在方位刻度盤304的讀數(shù)即為該處的傾斜方位角。該傾斜方位角的機(jī)械圖像可通過數(shù)碼錄像機(jī)316、光源315、攝像頭312系統(tǒng) 可按測量要求錄出。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與圖l、 2所示的結(jié)構(gòu)基本相同。如圖4所示，當(dāng)所述刻度標(biāo)示件為方位角刻度標(biāo)示件時(shí)，所述方位刻度標(biāo)示 件和所述漂浮的指針的結(jié)構(gòu)為包括一磁針式羅盤，該羅盤用水平軸固定在所述 內(nèi)管內(nèi)壁上，該羅盤下端中心位置固設(shè)中心重塊，該內(nèi)管下端固設(shè)偏心重塊。具體的，所述方位角刻度標(biāo)示件的結(jié)構(gòu)和所述漂浮的指針的結(jié)構(gòu)為包括一 具有磁針404、方位刻度盤405、磁針軸411、軸承410、羅盤盒403組成的羅盤， 它通過水平軸406安裝在內(nèi)管402的內(nèi)壁上。羅盤盒403的下端中心處安裝中心重 塊407。內(nèi)管402通過軸承409安裝在外管401上，在內(nèi)管402的下端與水平軸406 相垂直的平面內(nèi)安裝偏心重塊408。水平軸406的作用是在傾斜井段仍能保證羅盤 處于水平狀態(tài)。磁針404總是指向磁北方向，方位刻度盤405的O刻度與偏心重塊 408的中心在同鉛垂平面內(nèi)，因此當(dāng)探管即外管401處于傾斜井段時(shí)，磁針404在 方位刻度盤405上所指示的刻度即為傾斜方位角。該傾斜方位角的機(jī)械圖像可通過數(shù)碼錄像機(jī)414、光源413、攝像頭412系統(tǒng) 可按測斜要求錄出，該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與前述實(shí)施例基本相同。二、井斜角(頂角)的測量1、機(jī)械測角部分如圖5所示，與前面實(shí)施例相同的，內(nèi)筒05通過軸承01和軸承012固定在外 筒02上。當(dāng)所述刻度標(biāo)示件為頂角刻度標(biāo)示件時(shí)，所述頂角刻度標(biāo)示件的結(jié)構(gòu)可以為 包括一頂角刻度球殼014，其球殼腔朝下地固定在內(nèi)筒02的內(nèi)壁上。至少該球殼 腔內(nèi)充滿絕緣液體；在本實(shí)施例中，整個(gè)內(nèi)筒02內(nèi)都充滿絕緣液體06。在內(nèi)筒的 下底面上設(shè)有偏心重塊Oll。所述漂浮的指針的結(jié)構(gòu)可以是其包括一魚漂07，魚漂07置于頂角刻度球殼 腔014內(nèi)，魚漂07的上頂面上設(shè)一指針015，該魚漂07的下端面上固設(shè)一魚漂線 08的一端，魚漂線08的另一端09固定在一固定桿010的上端，該固定桿010的下 端固定在測量室的下底面上，固定點(diǎn)位于所述球殼014的中心點(diǎn)，連接在固定桿 010上的魚漂07上的指針015在絕緣液體06的漂浮下始終保持在鉛垂位置。在內(nèi)筒05的下底面上固定一偏心重塊Oll。軸承01和軸承012的作用是儀器下井過程中由于電纜的轉(zhuǎn)動(dòng)而帶動(dòng)內(nèi)筒05的轉(zhuǎn)動(dòng)使魚漂07在絕緣液06的浮力作用下穩(wěn)定在鉛垂方向。偏心重塊011的作用 使減小內(nèi)筒的轉(zhuǎn)動(dòng)。頂角刻度球014通過固定線013固定在內(nèi)筒05上，魚漂07通 過魚漂線08固定在線固點(diǎn)09上，線固定點(diǎn)09在固定桿010上，固定桿010固定 在內(nèi)筒05的中心軸上，由圖5可知，線固定點(diǎn)09位于頂角刻度球014的中心點(diǎn)上， 裝在魚漂07上的指針015始終保持在鉛垂位置，指針015頂角刻度球014內(nèi)球面 保持相同的近距離能讀出刻度即可。當(dāng)井軸線發(fā)生傾斜時(shí)，固定在內(nèi)筒05上的頂角刻度球014傾斜相同的角度， 由指針015指在頂角刻度球014上的位置，即可讀出某一井深處的井身軸線的井斜 角(頂角)值。2.錄像部分一數(shù)碼錄像機(jī)03的攝像頭04固定設(shè)在一支架上，支架固定在內(nèi)筒5上。錄像 機(jī)的攝像頭04設(shè)置靠近頂角刻度球殼014。在支架上還設(shè)有光源016。由于采用錄像機(jī)錄像技術(shù)得到頂角數(shù)據(jù)，指針和頂角刻度球殼014是不相接觸的。如圖6所示，當(dāng)所述刻度標(biāo)示件為頂角刻度標(biāo)示件時(shí)，所述頂角刻度標(biāo)示件 的結(jié)構(gòu)還可以為包括一具有環(huán)形中宇腔室的環(huán)形頂角尺209，其上同設(shè)一支撐架 210，該支撐架210固定在內(nèi)筒204的內(nèi)壁上，內(nèi)筒204通過上下兩軸承201與外 筒203固聯(lián)，該固聯(lián)結(jié)構(gòu)與前面實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相同。所述環(huán)形頂角尺209的環(huán)形中 空腔室中充有液體206，液體中具有一氣泡205。與前面實(shí)施例相同地，在內(nèi)筒的下底面上設(shè)有偏心重塊211。 在內(nèi)筒的上部固設(shè)攝像機(jī)202。在環(huán)形頂角尺209的中垂線的兩端設(shè)置攝像頭 207和光源208。上述實(shí)例提供的數(shù)碼錄像測斜儀測頂角裝置是利用高精度的氣泡水平尺的原 理設(shè)計(jì)的。帶有頂角(或傾斜角)刻度的環(huán)形中空的頂角尺209，它由支撐架210 固定在內(nèi)筒204的內(nèi)壁上，環(huán)形中空的頂角尺209的中心平面與偏心重塊211的重 心和探管(外筒)203中心線所組成的平面平行，內(nèi)筒204通過上、下兩個(gè)安裝在 內(nèi)筒204上、下兩端面中心的軸承201固定在外筒203上，外筒203與內(nèi)筒204的 中心軸線為同一直線。環(huán)形中空的頂角尺209的內(nèi)部空間裝滿液體206，液體中有 一氣泡205。由于氣泡205的密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于液體206的密度，因此，當(dāng)外筒203在井筒中任 何傾斜位置時(shí)，氣泡205總是處于環(huán)形中空的頂角尺209的最高點(diǎn)。當(dāng)外筒3處于 鉛垂井筒時(shí)，此時(shí)的氣泡205所處的頂角尺209的刻度為02;而當(dāng)外筒203處于傾斜井筒時(shí)，此時(shí)的氣泡205所處的頂角尺209的刻度即為傾斜井筒在該處的頂角(傾 斜角)值，當(dāng)外筒3處于水平井段時(shí)，此時(shí)的氣泡205所處的頂角尺209的刻度為穿。偏心重塊211的作用是在它的偏心重力下把環(huán)形中空的頂角尺209的中心平面 與井軸中心的傾斜平面一致。這樣才能保證頂角尺209測出的頂角(傾斜角)是正 確的。環(huán)形中空的頂角尺測出的頂角值是通過數(shù)碼錄像機(jī)202的攝像頭207錄下來 的。攝像頭207和光源208安在通過環(huán)形中空的頂角尺中垂線兩邊，并固定在內(nèi)筒 204的內(nèi)壁上。錄像機(jī)的機(jī)芯202固定在內(nèi)筒內(nèi)壁上。地面上的儀器可通過電纜中的閉路電視線把圖象傳到地面上來，和通過電纜 中的控制線，按要求的深度測點(diǎn)攝下頂角刻度尺圖象，讀出頂角值。本測斜儀的優(yōu)點(diǎn)是l.可高精度測出頂角值，作為現(xiàn)有測斜儀測頂角的標(biāo)準(zhǔn)； 2.由于未設(shè)有鎖緊裝置和機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置，可連續(xù)測量，縮短測井時(shí)間。三、特別要求(一) 對(duì)指針及刻度盤的要求1. 測方位角① 方位刻度盤，刻度精確、清楚；刻度盤受浮力大，保持水平性能好；刻度盤 對(duì)著指針面光滑，指針偶爾接觸時(shí)阻力極小可略，方位刻度盤用透明材料制作。對(duì)于直接把方位刻度刻在內(nèi)筒(密封室)5的內(nèi)壁上的情況，要求零刻度對(duì)準(zhǔn) 偏心重塊14的重心線，并且刻度線沿著內(nèi)筒(密封室)5的內(nèi)壁縱向上加長，以保證大頂角時(shí)能讀出傾斜方位角。② 指針，指針內(nèi)設(shè)彈簧，使由于密封液面傾斜運(yùn)動(dòng)時(shí)，指針與方位刻度盤運(yùn)動(dòng)不同步偶爾接觸時(shí)，由于有彈簧作用產(chǎn)生正壓力小，使摩擦阻力?。恢羔橆^成半球形，既好度數(shù)，摩阻又小。2. 測井斜角① 頂角刻度球，刻度精確、清楚；頂角刻度球安裝位置精確穩(wěn)固；用透明材料 制作。② 指針，指針安裝位置精確，所指位置清楚；重量輕，穩(wěn)固。(二) 數(shù)碼錄像機(jī)及攝像頭要求1. 在井下高溫160'C時(shí)仍能正常工作；2. 攝像頭體積小，如針孔攝像機(jī)，可安裝數(shù)個(gè)，攝像清楚為原則；3. 錄像時(shí)間滿足測斜及鉆井工藝要求。10四、 數(shù)碼錄像機(jī)的安裝與使用方法 可分為兩種方案(一) 并口顯像1. 安裝數(shù)碼錄像機(jī)的攝像頭、光源等部分可安裝在井下，存儲(chǔ)及顯像、操 作部分可安裝在地面儀表箱，從井下儀表到井口儀表中間用電視閉路線傳送信號(hào)。2. 使用該種方法可連續(xù)測試，井口按一定的預(yù)定測點(diǎn)的下入深度按動(dòng)測量鍵，每按 一次測一個(gè)下入深度處的井斜角和井斜方位角。該種方法必須在井筒鐵質(zhì)部分對(duì) 電視閉路線中的高頻電信號(hào)影響小時(shí)才能使用。(二) 非井口顯像1. 安裝數(shù)碼錄像機(jī)(針孔攝像機(jī))全部安裝在井下，只是把攝像操作按鈕 裝在地面儀表箱。2. 使用該種方法可連續(xù)測試，井口按儀器的預(yù)定測定的下入深度按動(dòng)測量 鍵，每按一次測一個(gè)下入深度的井斜角和井斜方位角。該種方法只有把井下儀器 提出井口后，再把存儲(chǔ)的圖像輸入地面儀表箱，才能根據(jù)圖像讀出每一個(gè)深度測 點(diǎn)的井斜角和井斜方位角。五、 數(shù)碼錄像測斜儀的優(yōu)點(diǎn)1. 取消了原有測斜儀的鎖緊機(jī)構(gòu)，機(jī)電轉(zhuǎn)化部分，使儀器結(jié)構(gòu)大為簡化，使 井下儀器的機(jī)械測角部分顯示的井斜角和井斜方位角直接用圖像記錄或在地面儀 表箱顯示出來，避免了大量的中間過程造成的誤差，使得所測數(shù)據(jù)的精度、可信 度大為提高。2. 由圖像直接可看出井下儀器工作情況，可及時(shí)掌握故障情況。3. 對(duì)于陀螺儀，避免了電刷和方位電位計(jì)接觸才能導(dǎo)電而產(chǎn)生的摩擦力矩， 避免此力矩而引起陀螺的漂移。又由于取消了鎖緊裝置，可按要求進(jìn)行連續(xù)測量， 大大縮短測量時(shí)間，減小陀螺漂移時(shí)間。由此兩點(diǎn)大大提高陀螺測井斜方位角的 精確度。4. 對(duì)于測井斜頂角，由于是采用了高精度氣泡水平尺原理而設(shè)計(jì)的環(huán)形中空的 頂角尺，可作為各種方法測頂角儀器的標(biāo)準(zhǔn)儀器。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)碼錄像測斜儀，其特征在于包括一個(gè)探管，在該探管中設(shè)有測量室，所述測量室通過軸承支承在所述探管的外殼上，在該測量室中設(shè)有刻度標(biāo)示件，其固定在所述測量室上，在該測量室中注有絕緣液體，該測量室中的所述絕緣液體中漂浮地設(shè)有指針與所述刻度標(biāo)示件相關(guān)聯(lián)；在所述測量室中還設(shè)有一錄像機(jī)，其上的攝像頭置于距所述刻度標(biāo)示件一間距的位置上，以攝錄所述指針在所述刻度標(biāo)示件上的指示位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)碼錄像測斜儀，其特征在于在所述測量室的下 底面上固設(shè)一偏心重塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)碼錄像測斜儀，其特征在于所述測量室包括一 個(gè)外筒和一個(gè)內(nèi)筒，內(nèi)筒通過上下兩個(gè)軸承固定在外筒上，使得內(nèi)筒可轉(zhuǎn)動(dòng)地固 定在外筒內(nèi)，內(nèi)筒和外筒同軸固定，在所述內(nèi)筒的下底面上固設(shè)一偏心重塊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)碼錄像測斜儀，其特征在于所述刻度標(biāo)示件是 頂角刻度標(biāo)示件或頂角電位計(jì)，或者，是方位角刻度標(biāo)示件或方位電位計(jì)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)碼錄像測斜儀，其特征在于當(dāng)所述刻度標(biāo)示件 為方位角刻度標(biāo)示件時(shí)，所述漂浮的指針的結(jié)構(gòu)是包括一個(gè)密封室，該密封室置于所述絕緣液體中， 其上表面露出在液面之上，其下底面的中心位置上設(shè)有一球形鉸鏈或擺軸，該球 形鉸鏈或擺軸與測量室之間通過軸承可在水平面上轉(zhuǎn)動(dòng)地連接；在所述密封室中 設(shè)有陀螺電機(jī)，該所述密封室外表面上在水平方向上設(shè)有平衡桿，該平衡桿上 設(shè)有指針；或者，所述方位角刻度標(biāo)示件的結(jié)構(gòu)是在測量室中設(shè)有一擺架，通過擺軸與測量 室內(nèi)壁相固聯(lián)，該擺架上固定所述方位角刻度標(biāo)示件即方位刻度盤，使得該方位 刻度盤可在測量室的縱截面平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；或者，方位刻度刻在所述內(nèi)筒的內(nèi)壁上； 或者，當(dāng)所述刻度標(biāo)示件為方位刻度標(biāo)示件時(shí)，所述方位刻度標(biāo)示件和所述漂浮的 指針的結(jié)構(gòu)為包括內(nèi)環(huán)、外環(huán)、I軸、II軸、III軸與陀螺電機(jī)組成的三自由度陀 螺儀，該陀螺儀的所述I軸用兩軸承固定在內(nèi)管內(nèi)壁上，I軸的上端固設(shè)一方位指 針，該方位指針下面有0°-360°的方位刻度盤，該方位刻度盤固定在內(nèi)管內(nèi)壁上， 方位指針與方位刻度盤不相接觸，內(nèi)管下面在方位刻度盤刻度為0。處設(shè)置一偏心 重塊；或者，當(dāng)所述刻度標(biāo)示件為方位刻度標(biāo)示件時(shí)，所述方位刻度標(biāo)示件和所述漂浮的 指針的結(jié)構(gòu)為包括一磁針式羅盤，該羅盤用水平軸固定在所述內(nèi)管內(nèi)壁上，該 羅盤下端中心位置固設(shè)中心重塊，該內(nèi)管下端固設(shè)偏心重塊。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)碼錄像測斜儀，其特征在于當(dāng)方位刻度刻在所 述內(nèi)筒的內(nèi)壁上時(shí)，其零刻度對(duì)準(zhǔn)所述偏心重塊的重心線，并且刻度線沿著內(nèi)筒 的內(nèi)壁縱向上加長，以保證大頂角時(shí)能讀出傾斜方位角。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)碼錄像測斜儀，其特征在于所述指針和方位刻 度盤是不相接觸的。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)碼錄像測斜儀，其特征在于所述指針置于方位 刻度盤的下方。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)碼錄像測斜儀，其特征在于當(dāng)所述刻度標(biāo)示件 為頂角刻度標(biāo)示件時(shí)，所述頂角刻度標(biāo)示件的結(jié)構(gòu)為包括一頂角刻度球殼，其球殼腔朝下地固定 在所述測量室的內(nèi)壁上至少該球殼腔內(nèi)充滿絕緣液體；所述漂浮的指針的結(jié)構(gòu)是其包括一魚漂，所述魚漂置于該球殼腔內(nèi)，魚漂 的上頂面上設(shè)一指針，該魚漂的下端面上固設(shè)一魚漂線的一端，魚漂線的另一端 固定在一固定桿的上端，該固定桿的下端固定在測量室的下底面上，固定點(diǎn)位于 所述球殼的中心點(diǎn)，連接在固定桿上的魚漂上的指針在所述絕緣液體的漂浮下始 終保持在鉛垂位置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)碼錄像測斜儀，其特征在于當(dāng)所述刻度標(biāo)示 件為頂角刻度標(biāo)示件時(shí)，所述頂角刻度標(biāo)示件的結(jié)構(gòu)為包括一具有環(huán)形中空腔 室的環(huán)形頂角尺，其上固設(shè)一支撐架，該支撐架固定在測量室的內(nèi)壁上，所述環(huán) 形頂角尺的環(huán)形中空腔室中充有液體，液體中具有一氣泡作為所述漂浮指針。
全文摘要
一種數(shù)碼錄像測斜儀，包括一探管，在探管中設(shè)有測量室，測量室通過軸承支承在探管的外殼上，在測量室中設(shè)刻度標(biāo)示件，其固定在密封室上，在測量室中注有絕緣液體，測量室中的絕緣液體中漂浮地設(shè)有指針與所述刻度標(biāo)示件相關(guān)聯(lián)；在測量室中設(shè)一錄像機(jī)，其上的攝像頭置于刻度標(biāo)示件上面以攝錄指針在刻度標(biāo)示件上的指示位置。本數(shù)碼錄像測斜儀通過安裝在測斜儀上的攝像機(jī)直接獲得井下機(jī)械測角部分測出的井斜角和井斜方位角的數(shù)據(jù)影響，避免大量中間過程造成的誤差，使得所測數(shù)據(jù)的精度、可信度大為提高。取消機(jī)電轉(zhuǎn)換部分，取消了原有測斜儀的鎖緊機(jī)構(gòu)、機(jī)電轉(zhuǎn)化部分，使測斜儀結(jié)構(gòu)大為簡化。通過圖像直接可看出井下儀器工作情況，及時(shí)掌握故障情況。
文檔編號(hào)E21B47/02GK101324187SQ20081011156
公開日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2008年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者伍成林 申請(qǐng)人:伍成林