CN204283415U - 用于油井动液面检测的次声波发生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于油井动液面检测的次声波发生装置，其关键在于：包括一气室，该气室的一端通过连接件与号筒的进气口相连，在所述气室的腔室内设置有活塞，该活塞的活塞杆从所述气室的另一端伸出并通过连接套连接在直线电机的伸缩杆上，所述直线电机在控制单元的控制下，带动活塞在所述气室内做推挽式运动。其显著效果是：结构简单，便于维护与自动化控制；体积小，适用于油井环空套管等狭窄空间；发出的次声波能够避免信号的衰减，可作为优秀的声源信号，适用于管道长、声阻大的场合。

Description

用于油井动液面检测的次声波发生装置

技术领域

本实用新型涉及到油井动液面测量技术，具体地说，是一种用于油井动液面检测的次声波发生装置。

背景技术

目前，油田上用于油井动液面的测量方法中，回波法解决了压力计法设备安装、维护不便的问题，因而被广泛使用。但是当油井动液面深度到达2000m及以上时，管道声阻很大，又因可见声频率较高能量会被大量消耗，以至于不能在短时间内或者不能激励管柱内的空气发生共振，会出现检测不到液面回波或者测量值的真实性较低的情况。而次声波在空气中传播时，能量不易被耗散，是一理想的测井声源。

因此，有人设计了一种分立推挽气流激励式次声发声装置，该装置应用了两个分立的“正气压室”、“负气压室”来作为驱动空间气流往返的动力源，即分立推挽。通过控制旋转盘的旋转使正、负气压室交替与号筒交替接通。当正气压室与号筒接通时，高速气流从正气压室经号筒流出，在号筒前方产生正向声压辐射；当负气压室与号筒接通时，高速气流从外界经号筒流入负气压室，号筒前的空气向内运动，在号筒喉部产生负向声压。声波频率由旋转盘转动频率唯一决定。通过控制旋转盘转速，可控制正、负气压室与号筒接通的频率，从而控制产生次声波的频率。

然而，上述分立推挽气流激励式次声发生器存在如下缺点：由于使用真空泵作为负压源，气泵作为正压源，旋转盘作为控制器，使得分立的正、负气压源难以使正、负气压室实现压力匹配；旋转盘装置结构复杂，使得整个装置体积大，不适用于油井环空套管狭窄的空间中使用。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种用于油井动液面检测的次声波发生装置，该装置体积小，控制方便，适用于油井环空套管等狭窄空间。

为达到上述目的，本实用新型表述一种用于油井动液面检测的次声波发生装置，其关键在于：包括一气室，该气室的一端通过连接件与号筒的进气口相连，在所述气室的腔室内设置有活塞，该活塞的活塞杆从所述气室的另一端伸出并通过连接套连接在直线电机的伸缩杆上，所述直线电机在控制单元的控制下，带动活塞在所述气室内做推挽式运动。

本装置在使用时，当直线电机的伸缩杆推动活塞杆向前运动时，活塞压缩气室内的气体，气室内形成短暂的正气压室，高速气流从正气压室经号筒流出，在号筒前方产生正向声压辐射；当直线电机向反方向运动时，活塞杆带动活塞向后运动，气室内形成短暂的负压环境，高速气流从外界经号筒流入负气压室，号筒前的空气向内运动，在号筒喉部产生负向声压，即产生油井动液面深度测量所需的声源信号。该装置结构简单，便于维护，便于自动化控制；发出的次声波能够避 免信号的衰减，可作为优秀的声源信号，适用于管道长、声阻大的场合；体积小，适用于油井环空套管等狭窄空间。

所述气室一端的腔壁上开设有一带内螺纹的安装孔，所述连接件的一端通过外螺纹连接在所述安装孔内，连接件的另一端通内螺纹连接所述号筒的进气口。

采用上述结构，不仅便于安装号筒，且不会影响装置发出次声波的质量；还能够使得号筒能够稳固的连接在气室的侧壁上，同时便于后期维护。

所述连接套的一端通过螺纹连接所述活塞杆，连接套的另一端通过带插销的套筒连接所述直线电机的伸缩杆。

活塞杆与连接套通过螺纹连接，连接牢靠，便于维护；伸缩杆与连接套通过插销固定，能够有效防止直线电机的伸缩杆在直线运功过程中出现卡死现象。

为了能获得较高的声压级，所述号筒喉部的直径为12mm。

本实用新型的显著效果是：本装置结构简单，便于维护与自动化控制；体积小，适用于油井环空套管等狭窄空间；发出的次声波能够避免信号的衰减，可作为优秀的声源信号，适用于管道长、声阻大的场合。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中连接件2的结构示意图；

图3是图1中连接套5的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。

如图1所示，一种用于油井动液面检测的次声波发生装置，包括一气室3，气室3，该气室3的一端通过连接件2与号筒1的进气口相连，在所述气室3的腔室内设置有活塞，该活塞的活塞杆4从所述气室3的另一端伸出并通过连接套5连接在直线电机7的伸缩杆6上，所述直线电机7在控制单元的控制下，带动活塞在所述气室3内做推挽式运动。

参见附图2，所述气室3一端的腔壁上开设有一带内螺纹的安装孔，所述连接件2的一端通过外螺纹连接在所述安装孔内，连接件2的另一端通内螺纹连接所述号筒1的进气口。

从图3中可以看出，所述连接套5的一端通过螺纹连接所述活塞杆4，连接套5的另一端通过带插销8的套筒连接所述直线电机7的伸缩杆6。

本实施例中，为了使得本装置发出的次声波信号具有较高的声压级，所述号筒1喉部的直径优选为12mm。

其工作原理为：

在使用中，当直线电机7的伸缩杆6推动活塞杆4向前运动时，活塞压缩气室3内的气体，活塞左侧的气室3内形成短暂的正气压室，高速气流从正气压室经号筒1流出，在号筒1前方产生正向声压辐射；

当直线电机7向反方向运动时，活塞杆6带动活塞向后运动，活 塞左侧的气室3内形成短暂的负压环境，高速气流从外界经号筒1流入负气压室，号筒1前的空气向内运动，在号筒1喉部产生负向声压；

如此形成推挽气流，从而驱动号筒1产生一定频率的油井动液面深度测量所需的声源信号。

Claims (4)

1.一种用于油井动液面检测的次声波发生装置，其特征在于：包括一气室(3)，该气室(3)的一端通过连接件(2)与号筒(1)的进气口相连，在所述气室(3)的腔室内设置有活塞，该活塞的活塞杆(4)从所述气室(3)的另一端伸出并通过连接套(5)连接在直线电机(7)的伸缩杆(6)上，所述直线电机(7)在控制单元的控制下，带动活塞在所述气室(3)内做推挽式运动。

2.根据权利要求1所述的用于油井动液面检测的次声波发生装置，其特征在于：所述气室(3)一端的腔壁上开设有一带内螺纹的安装孔，所述连接件(2)的一端通过外螺纹连接在所述安装孔内，连接件(2)的另一端通内螺纹连接所述号筒(1)的进气口。

3.根据权利要求1所述的用于油井动液面检测的次声波发生装置，其特征在于：所述连接套(5)的一端通过螺纹连接所述活塞杆(4)，连接套(5)的另一端通过带插销(8)的套筒连接所述直线电机(7)的伸缩杆(6)。

4.根据权利要求1所述的用于油井动液面检测的次声波发生装置，其特征在于：所述号筒(1)喉部的直径为12mm。