[发明专利]检测液位的系统和方法

权利要求书

1.一种测量在井眼中的流体液位的系统，包括：

脉冲发生器，其能被设置并且操作用以产生出沿着井眼朝着流体的表面传播的电磁能量脉冲；

检测器，其能被设置并操作用以检测从流体的表面反射出并且沿着井眼朝着检测器传播的电磁脉冲的一部分；以及

处理器，其被构造并布置成接收来自所述检测器的、表示电磁脉冲的检出部分的信号，并且对该信号进行分析以确定出流体的表面液位。

2.如权利要求1所述的系统，还包括泵控制器，其被构造并布置成接收来自所述处理器的距离信息，并且采用所述距离信息来控制位于井眼中的泵的操作。

3.如权利要求1-2中任一项所述的系统，其中所述处理器还被构造并且布置成对信号进行分析，以根据检出部分的幅度获得与在流体中水与烃的比例相关的信息。

4.如权利要求1-3中任一项所述的系统，其中脉冲通过包括一对相互电绝缘的导电体的传输线沿着井眼传播。

5.如权利要求4所述的系统，其中所述导体中的一个导体包括至少一个井部件，该井部件选自由井套管、管道、钻杆、脐带、控制管线、液压管线或TEC(罩有管道的导体)所组成的组。

6.如权利要求4-5中任一项所述的系统，其中所述传输线包括一对导线，其上具有绝缘材料，所述绝缘材料沿着所述传输线的长度的至少一部分以预定间隔在其中具有间隙，这些间隙的尺寸和结构设置成当被设置在流体的表面液位下方时使得流体能够在其中流动。

7.如权利要求1-6中任一项所述的系统，还包括能被设置在已知深度处的至少一个标识器，其中，在使用中，所述检测器还能被设置并且操作用以检测出从所述标识器反射出的电磁脉冲的另一个部分，并且所述处理器还被构造并且布置成从所述检测器接收表示电磁脉冲的所检出的另一个部分的另一个信号，并且对所接收到的信号和所接收到的另一个信号相互结合进行分析以便确定出流体的表面液位。

8.如权利要求1-7中任一项所述的系统，还包括反射率增强材料源，其被构造并布置成向流体的表面提供反射率增强材料。

9.如权利要求8所述的系统，其中所述反射率增强材料包括比重小于大约0.7的材料，该材料不易混溶在油中，并且该材料对电磁脉冲的反射比例高于油对电磁脉冲的反射比例。

10.如权利要求9所述的系统，其中所述反射率增强材料包括具有镍涂层的多个中空玻璃微球。

11.一种测量在包含有第一井眼流体和第二井眼流体的井眼中的未混合的两种流体的液位的系统，所述第二井眼流体所具有的密度低于所述第一井眼流体的密度、并且所具有的介电常数是已知的且显著低于所述第一流体的介电常数，所述系统包括：

脉冲发生器，其能被设置并且操作用以产生出沿着井眼朝着流体的表面传播的电磁能量脉冲；

检测器，其能被设置并操作用以检测从各流体的表面反射出并且沿着井眼朝着检测器传播的电磁脉冲的相应部分；以及

处理器，其被构造并布置成接收来自所述检测器的、表示电磁脉冲的检出部分的信号，并且对该信号进行分析以确定出所述两种流体中的每一种流体的表面液位。

12.如权利要求11所述的系统，其中脉冲通过包括一对相互电绝缘的导电体的传输线沿着井眼传播。

13.如权利要求12所述的系统，其中所述导体中的一个导体包括至少一个井部件，该井部件选自由井套管、管道、钻杆、脐带、控制管线、液压管线或TEC(罩有管道的导体)所组成的组。

14.如权利要求12-13中任一项所述的系统，其中所述传输线包括一对导线，其上具有绝缘材料，所述绝缘材料沿着所述传输线的长度的至少一部分以预定间隔在其中具有间隙，这些间隙的尺寸和结构设置成当被设置在流体的表面液位下方时使得流体能够在其中流动。

15.如权利要求11-14中任一项所述的系统，还包括能被设置在已知深度处的至少一个标识器，其中，在使用中，所述检测器还能被设置并且操作用以检测出从所述标识器反射出的电磁脉冲的另一个部分，并且所述处理器还被构造并且布置成从所述检测器接收表示电磁脉冲的所检出的另一个部分的另一个信号，并且对所接收到的信号和所接收到的另一个信号相互结合进行分析以便确定出流体的表面液位。