CN2900783Y - 一种油井液位测量仪 - Google Patents

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雷小强
杨江天
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China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种油井液位测量仪，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、喇叭罩和软钢管构成，扬声器接喇叭罩，喇叭罩接软钢管，功率放大器，D/A转换器与计算机连接，传声器接前置放大器，适调放大器，A/D转换器，连接计算机，由计算机PN码发生器发出的扩频码生成的声源，具有波长长，能有效克服井下油管回声干扰，克服油井井下死油盖、泡沫段等现有液面测量难以解决的问题，实现油井液面的准确测量。

Description

一种油井液位测量仪
技术领域：
本实用新型涉及一种用于采油过程中油井液面深度测量的油井液位测量仪。
技术背景
目前，国内外液面测试方法主要采用在井口放枪(子弹或高压气瓶)产生声波，利用安装在井口的接收器--微音器(为高灵敏度麦克风)接收回波，根据回波形状判断液面深度。由于球面波扩散好，在井下衰减快，对深井测量难度较大，测试数据不准。目前，我国生产的液面测量设备，可实现的最大测量深度为2500m，液面深度大于2500m时，测量结果不可靠。特别是对低产井，由于不能连续检测井下液面的位置，因此不能及时地调整抽油机的工作参数，一方面会由于油井供液不足，使得抽油机因空转造成能源浪费；另一方面，由于供液不足而造成泵空现象，加快井下设备的磨损，缩短设备的使用寿命，增加油井作业量和生产操作费用。
油田用于液面测量的井口枪，普通装弹量为1发，最大装弹量为6发，用高压气瓶测量的最大可持续时间为10080分(7天)，因此，这种方法受到枪内子弹容量(或瓶内气体容量)的限制，而不能实现长时间连续测量。对于抽油机井来说，通常需要两组以上的液面数据比对确定液面深度。而对于压力恢复测试来说，通常情况下需要7～20天的时间进行连续测量；对低产井则需要20天以上的时间，因此，目前所用的测量方法，对液面连续测量来说，带来很大的不便，不能完全满足压力恢复测试的要求，特别是不能满足低产井压力恢复测试的要求。因此，研制抽油机井液面连续测量装置，不仅可以解决油井，特别是深井和低产井的液面测量及油井压力恢复的测量问题，为确定油井的生产能力，确定合理的生产方式提供依据；而且还可以将该项技术应用抽油机井自动化管理，以提高油井管理水平。这些对于实现油井的高水平开发具有重要意义。
实用新型内容
本实用新型的目的是把扩频理论引入液面连续测量设备，利用扩频系统带频宽、信号功率分布均匀、传输信号规律低、对多径干扰有较好的抑制能力的特点，实现抽油机井液面的连续测量，该设备在井口发出和接受特种信号，利用扩频码的自相关函数有尖锐特性的特点，采用相关的检测方法，可以在低信噪比的条件下，检测出液面信号。
本实用新型所述的液面测量仪由计算机、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、喇叭罩和软钢管构成，扬声器接在喇叭罩大端，喇叭罩小端接软钢管的一端，软钢管的另一端连接功率放大器输出端，功率放大器的输入端连接D/A转换器的输出端，D/A转换器的输入端连接计算机，传声器输出端接前置放大器输入端，前置放大器输出端与适调放大器输入端连接，适调放大器输出端连接A/D转换器输入端，A/D转换器输出端连接计算机。
将扬声器放入井下，传声器设在井口，由计算机的PN码发生器发出扩频码，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，由井口传声器接收，反射回声信号经转换、放大、采样进入计算机又还原为PN码解扩，还原的PN码与本地PN码进行相关判决，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码的相位差，实现距离测量。
扩频采用m序列作为扩频码，码长16383，码钟频率1220Hz，载波频率1342Hz，最大测量距离为2283m，最小距离分辨力：0.14m。利用该项技术所形成的声源，具有较长的波长，可有效地克服井下油管回声等干扰，克服油井井下死油盖、泡沫段等现有液面测量技术难以解决的问题，实现油井液面的准确测量
附图说明
图1油井液位测量仪结构示意图。
其中：1扬声器、  2软钢管、  3前置放大器、  4传声器、  5计算机
具体实施方式
下面根据附图对本实用新型所述的油井液位测量仪结构进行详细的叙述。
本实用新型所述的液面测量仪由计算机(5)、D/A转换器、功率放大器、声望公司MP201传声器(4)(频响范围20～20000Hz)、797音响股份有限公司的YDX165-3扬声器(1)(额定功率3W频率范围90～18000Hz)、前置放大器(3)、适调放大器、A/D转换器、喇叭罩和软钢管(2)构成，用薄钢片制一喇叭形的罩，大端接扬声器，小端接6米长的软钢管，输入井下，软钢管的另一端连接功率放大器输出端，功率放大器的输入端连接D/A转换器的输出端，D/A转换器的输入端连接计算机，传声器接前置放大器输入端，前置放大器输出端与适调放大器输入端连接，适调放大器输出端连接A/D转换器输入端，A/D转换器输出端连接计算机。

Claims (1)

1.一种油井液位测量系统，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、喇叭罩和软钢管构成，其特征在于：扬声器接在喇叭罩大端，喇叭罩小端接软钢管的一端，软钢管的另一端连接功率放大器输出端，功率放大器的输入端连接D/A转换器的输出端，D/A转换器的输入端连接计算机，传声器输出端接前置放大器输入端，前置放大器输出端与适调放大器输入端连接，适调放大器输出端连接A/D转换器输入端，A/D转换器输出端连接计算机。
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