CN201043463Y - 油井动液面自动检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种油井动液面自动检测仪，属于测量油井液面深度的创新产品。其特征是由电子发声装置代替了发声枪，由内嵌式微处理器进行数字软件滤波处理。电子发声装置由电压转换器、激发按钮、放电电容、激发电容、激发电感和瓷腔体组成。电压转换器的高压输出端经激发按钮后，一路与放电电容和瓷腔体内的放电极连接，另一路经过限流电阻、二极管和激发电容与激发电感的初级连接。激发电感的次级与瓷腔体内的高压极连接。主要优点是：不用发声弹，降低成本，安全可靠，操作简便；利用内嵌式微处理器对反射波的各频率分量自动进行波形频谱分析，并通过数字软件滤波处理，大大提高了抗干扰性能和测量精度；能实现连续自动检测油井动液面。

Description

油井动液面自动检测仪

(一)技术领域

本实用新型涉及到测量油井液面的深度，具体而言是一种油井动液面自动检测仪。

(二)背景技术

定期测量油井动液面深度，及时获取油井的动液面参数，是油田掌握油井动态的基本手段。油井动液面参数，是对油井功况进行分析、诊断和维护所需的基础资料，也是调整抽油机工作参数的重要依据。传统的油井动液面测量仪，由安装在井口的发声枪发出声波。此声波沿着油管与套管间的环形空腔向井下传播，声波遇到油管接箍和油液面都会向井口反射，其反射波分别称做“节箍波”和“液面波”。反射波被安装在井口的微音器拾音，再对这两种低频反射波放大、滤波、数据采集处理及计算，而获取各油井的动液面数据及其它有关数据。目前使用的油井液面测量仪有两类，一类是基于模拟电路完成数据采集，而数据处理及一系列计算全由手工完成。另一类是基于微控制器完成数据采集，并由微控制器完成某些数据处理及计算，但由于多数情况下滤波效果不好，自动提取的特征位置不准确，仍需要手工干预。其共同缺点是：采用声弹枪发声，声弹成本较高，供存管理严格，使用操作麻烦，无法实现在线测量。采用硬件滤波，频带很窄，稳定性差，时常得不到清晰的节箍波，测量精度不高。经检索专利文献，有十余篇弱相关对比文件，其中的“一种油井液位测量仪”(专利号200620116368.5)技术比较先进，但结构组成比较复杂，成本较高。

(三)发明内容

本实用新型的目的就在于创新研制、提供一种与众不同的油井动液面自动检测仪，克服已有液面测量仪的缺点和不足之处，为国内油井动液面测量技术领域增添一种比较先进、适用、拥有自主知识产权的新产品。

上述目的是由下述技术方案实现的：

油井动液面自动检测仪包括电子式发声装置、微音器、放大器、滤波器、A/D转换器和微处理器。其特征是电子发声装置由电压转换器、激发按钮、放电电容、激发电容、激发电感和瓷腔体组成。电压转换器的高压输出端经过激发按钮的常闭接点后分两路，一路与放电电容和瓷腔体内的放电极连接；另一路经过限流电阻、二级管和激发电容与激发电感初级线圈连接。初级线圈的另一端与地端连接。激发电感次级线圈的一端与瓷腔体内的高压极连接，另一端经过电容与瓷腔体内的地极连接。地极与地端连接。滤波器采用抗混叠滤波器。微处理器采用内嵌式微处理器。微音器、放大器、抗混叠滤波器、A/D转换器和内嵌式微处理器依次连接。

上述油井动液面自动检测仪中的电压转换器的输入电压为+10.8V，输出电压为+300V。

上述油井动液面自动检测仪中的放电电容有四个，每个1000μF，耐压400V。

本实用新型的主要优点是：采用电子式发声装置代替声弹发声，降低了成本，有利于安全管理，操作更加简便快捷。利用内嵌式微处理器对反射波的各频率分量自动进行波形频谱分析，并通过数字软件滤波处理，大大提高了抗干扰性能和测量精度。能实现连续自动检测油井动液面。

(四)附图说明

附图1是本实用新型的电子式发声装置电路图。

附图2是本实用新型的结构组成及工作原理框图。

(五)具体实施方式

结合附图说明一个实施例：

由图1所示，电子式发声装置由电压转换器J、激发按钮、放电电容C1～C4，激发电容C5、激发电感T和瓷腔体组成。电压转换器J的高压输出端4经过激发按钮的常闭接点K1后分为两路，一路与放电电容C1～C4和瓷腔体内的放电极连接；另一路经限流电阻R1、二极管D和激发电容C5与激发电感T初级线圈连接。初级线圈的另一端与地端3连接。激发电感T次级线圈的一端与瓷腔体内的高压极连接，另一端经过电容C6与瓷腔体内的地极连接。地极与地端连接。

由图2所示，滤波器采用抗混叠滤波器，微处理器采用内嵌式微处理器。微音器、放大器、抗混叠滤波器、A/D转换器和内嵌式微处理器依次连接。

由图1所示，电压转换器J的输入电压为+10.8V，输出电压为+300V。放电电容C1～C4有四个，每个1000μF，耐压400V。

电子式发声装置的工作原理是：如图1所示，电压转换器J的输入端接10.8V电池，其输出正端4就有+300V的直流高压，3为300V的地端。当激发按钮未按下时，其接点K1接通、K2断开，电压转换器J给放电电容C1～C4及激发电容C5充电到300V。当C1～C4充满电后，按下激发按钮，其接点K1断开、K2接通。这时，激发电容C5通过激发电感T的初级与地端瞬间短路，使得T的次级和瓷腔体内的高压极产生1000V以上的高压。该高压将击穿高压极与地极间的介质，同时引起放电极向地极强烈放电，瓷腔体发出爆炸声，形成电子声源。此电子声源安装在井口，可代替发声枪发出的声波。这是本实用新型的重点创新之处。

动液面检测原理是：如图2所示，由井下向上反射回来的节箍波和液面波被安装在井口的微音器接收到，微音器的输出信号经过放大器和抗混叠滤波器后进入A/D转换器，最后由内嵌式微处理器自动进行数字软件滤波处理，并用公式自动计算出油井动液面的精确深度数据。这一系列工作都能自动完成。

Claims (3)

1.一种油井动液面自动检测仪，包括电子发声装置、微音器、放大器、滤波器、A/D转换器和微处理器，其特征是电子发声装置由电压转换器(J)，激发按钮、放电电容(C1～C4)、激发电容(C5)、激发电感(T)和瓷腔体组成，电压转换器(J)的高压输出端(4)经过激发按钮的常闭接点(K1)后分为两路，一路与放电电容(C1～C4)和瓷腔体内的放电极连接，另一路经限流电阻(R1)、二级管(D)和激发电容(C5)与激发电感(T)初级线圈连接，初级线圈的另一端与地端(3)连接，激发电感(T)次级线圈的一端与瓷腔体内的高压极连接，另一端经过电容(C6)与瓷腔体内的地极连接，地极与地端(3)连接；滤波器采用抗混叠滤波器，微处理器采用内嵌式微处理器，微音器、放大器、抗混叠滤波器、A/D转换器和内嵌式微处理器依次连接。

2.根据权利要求1所述的油井动液面自动检测仪，其特征是电压转换器(J)的输入电压为+10.8V，输出电压为+300V。

3.根据权利要求1所述的油井动液面自动检测仪，其特征是放电电容(C1～C4)有四个，每个1000μF，耐压400V。

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