CN105134178B - 一种油井液位测量方法及其测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油井液位测量方法及其测量装置用于油井液位测量。其步骤如下，a、地面变频器输出频率f₁，计算得到潜油螺杆泵转速n，将n代入式中，计算得到潜油螺杆泵的转矩；b、地面力矩测试仪测量到总的电源输出扭矩；c、通过计算举升液体的转矩；d、由公式计算举升液体高度h（f₁）。其测量装置包括：电源经过力矩测试仪和变频器由电缆与潜油螺杆泵连接。本发明不依靠回声定位，提高了测量精度。

Description

一种油井液位测量方法及其测量装置

技术领域

本发明涉及石油开采中油井井下动液面的测量方法及其装置，特别是涉及一种油井液位测量方法及其测量装置。

背景技术

目前的油井液位测量装置，基本原理是声纳系统的回声定位:声波由发射器发出之后，经传播介质到达探测目标，然后，声波被目标反射返回到发射点，被接收换能器收到，换能器通过电、声转换将声能转换为电信号。电信号经过放大、滤波和各种处理，最后处理结果馈至显示系统。在以上过程中，声波信号往返时间可以通过处理得到。

由计算机、D/A转换器、功率放大器、扬声器、传声器、适调放大器、A/D转换器、喇叭罩和软钢管组成。计算机包括：PN码发生器、本地码发生器、比相器、相关判断器、相位调整器、载波调解器，用扩频码(PN码)对载波进行相位调制(即将载波信号频谱扩展)，经换能器将声波发送井下目标，由井下传声器接收，反射回声信号经转换、放大、采样进入计算机，解扩还原为PN序列，还原的PN序列与本地PN序列进行相关判决，当二者相位相同，相关器将有最大输出，同时判决器输出信号又控制本地码相位变化，这时，通过比相器可以确定收发两个PN序列的相位差(即时延τ)，实现距离测量。

在实际应用中，回声定位法测距容易受到油井中泡沫段影响，造成测量误差。

发明内容

为解决上述技术问题，发明了一种测量结果更准确的油井液位测量方法及其测量装置。

本发明采用了如下的技术方案：

一种油井液位测量方法,其步骤如下，

a、地面变频器输出频率f₁，计算得到潜油螺杆泵转速n，将n代入(j)式中，计算得到潜油螺杆泵的转矩T₃(f₁)；

T₃＝91.3δ₀-n^0.45+46.5 (j)

b、地面力矩测试仪测量到总的电源输出扭矩T₁(f₁)；

c、计算举升液体的转矩T₂(f₁)如式(k)所示：

T₂(f₁)＝T₁(f₁)-T₃(f₁) (k)

d、由公式(m)计算举升液体高度h(f₁)：

一种油井液位测量方法的测量装置：电源经过力矩测试仪和变频器由电缆与潜油螺杆泵连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：这种方法不依靠回声定位，油井中泡沫段不影响油井液位测量，提高了测量精度。

附图说明

图1是本发明的一种油井液位测量方法的测量装置的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本发明的该测量方法使用如下装置：电源4经过力矩测试仪2和变频器3由电缆5与潜油螺杆泵1连接。其中，力矩测试仪2和变频器3可以在电器设备中复合在一起。潜油螺杆泵1安装在油井井下。

本发明的一种油井液位测量方法是通过计算获得的，其步骤如下，

a、地面变频器3输出频率f₁，计算得到潜油螺杆泵1转速n，将n代入(j)式中，计算得到潜油螺杆泵1的转矩T₃(f₁)；

T₃＝91.3δ₀-n^0.45+46.5 (j)

式中，δ₀为常数

b、地面力矩测试仪2测量到总的电源输出扭矩T₁(f₁)；

c、计算举升液体的转矩T₂(f₁)如式(k)所示：

T₂(f₁)＝T₁(f₁)-T₃(f₁) (k)

d、由公式(m)计算举升液体高度h(f₁)：

式中，t-时间

μ-井液动力粘度

ι-油管长度

ν-井液运动粘度

Q-油井产量

d-井筒内径

ρ-井液密度

g-重力加速度。

本文所述的实施例仅仅为典型实施例，但不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本发明的精神和启示下做出修改。本文所公开的方案可能存在很多变更、组合和修改，且都在本发明的范围内，因此，保护范围不仅限于上文的说明，而是根据权利要求来定义，保护范围包括权利要求的标的的所有等价物。

Claims (2)

1.一种油井液位测量方法,其步骤如下，

a、地面变频器(3)输出频率f₁，计算得到潜油螺杆泵(1)转速n，将n代入(j)式中，计算得到潜油螺杆泵(1)的转矩T₃(f₁)；

T₃＝91.3δ₀-n^0.45+46.5 (j)

b、地面力矩测试仪(2)测量到总的电源输出扭矩T₁(f₁)；

c、计算举升液体的转矩T₂(f₁)如式(k)所示：

T₂(f₁)＝T₁(f₁)-T₃(f₁) (k)

d、由公式(m)计算举升液体高度h(f₁)：

<mrow> <mi>h</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>f</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mn>2</mn> <msub> <mi>&amp;pi;f</mi> <mn>1</mn> </msub> <mi>t</mi> <mo>&amp;lsqb;</mo> <msub> <mi>T</mi> <mn>2</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>f</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <mn>64</mn> <msup> <mi>&amp;mu;lvQ</mi> <mn>2</mn> </msup> </mrow> <mrow> <msup> <mi>&amp;pi;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msub> <mi>f</mi> <mn>1</mn> </msub> <msup> <mi>t</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>d</mi> <mn>4</mn> </msup> </mrow> </mfrac> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>/</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&amp;rho;</mi> <mi>Q</mi> <mi>g</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>m</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

式中，t-时间

μ-井液动力粘度

ι-油管长度

ν-井液运动粘度

Q-油井产量

d-井筒内径

ρ-井液密度

g-重力加速度。

2.根据权利要求1所述的一种油井液位测量方法，其特征在于，该测量方法包括使用如下装置：电源(4)经过力矩测试仪(2)和变频器(3)由电缆(5)与潜油螺杆泵(1)连接。