[发明专利]用于感测液位的系统和方法

权利要求书

1.一种用于测量井眼中的流体液位的系统，包括：

脉冲发生器，可定位和可操作用来生成沿着井眼向着流体的表面传播的电磁能量的脉冲；

检测器，可定位和可操作用来检测从流体的表面反射且沿着井眼向着检测器传播的电磁脉冲的一部分；

处理器，被配置和布置为从检测器接收表示所检测的电磁脉冲的部分的信号并对所述信号进行分析以确定流体的表面的液位；以及

数字延迟器，被配置和布置为限定用于检测从流体的表面反射的所述电磁脉冲的一部分的检测时间窗口。

2.如权利要求1所述的系统，还包括泵控制器，被配置和布置为从处理器接收距离信息并使用该距离信息来控制位于井眼中的泵的操作。

3.如权利要求1所述的系统，其中，处理器还被配置和布置为分析所述信号，以基于所检测的部分的振幅来获得关于流体中的水与烃之比的信息。

4.如权利要求1所述的系统，其中，所述脉冲经由传输线路沿着井眼传播，该传输线路包括彼此电隔离的一对电导体。

5.如权利要求4所述的系统，其中，所述导体之一包括选自由井壳体、管道、钻柱、管线、控制线、液压管路或者TEC（管装导体）构成的组中的至少一个井组件。

6.如权利要求5所述的系统，其中，传输线路包括一对导线，在这一对导线上具有绝缘体，在该绝缘体中沿着传输线路的长度的至少一部分具有所选间隔的间隙，所述间隙的大小被调整，并且，所述间隙被配置为当位于流体的表面的液位之下时允许流体在其中流动。

7.如权利要求4中的任意一项所述的系统，还包括可定位在已知的深度处的至少一个标记，其中，在使用中，检测器还可定位和可操作用来检测从标记反射的电磁脉冲的另一部分，并且，处理器还被配置和布置为从检测器接收表示所检测的电磁脉冲的另一部分的另一信号，并且将接收到的信号与接收到的另一信号相互结合分析，以确定流体的表面的液位。

8.如权利要求1所述的系统，其中，数字延迟器包括TDC门阵列。

9.一种用于测量井眼中的两种未混合的流体液位的系统，该井眼包含第一井眼流体和第二井眼流体，第二井眼流体具有比第一流体低的密度和已知的基本上比第一流体低的介电常数，该系统包括：

脉冲发生器，可定位和可操作用来生成沿着井眼向着流体的表面传播的电磁能量的脉冲；

检测器，可定位和可操作用来检测从流体的表面反射且沿着井眼向着检测器传播的电磁脉冲的相应部分；

处理器，被配置和布置为从检测器接收表示所检测的电磁脉冲的部分的信号并对该信号进行分析以确定这两种流体中的每一种的表面的液位；以及

数字延迟器，被配置和布置为限定用于检测从流体的表面反射的所述电磁脉冲的一部分的检测时间窗口。

10.如权利要求9所述的系统，其中，所述脉冲经由传输线路沿着井眼传播，该传输线路包括彼此电隔离的一对电导体。

11.如权利要求12所述的系统，其中，导体之一包括选自由井壳体、管道、钻柱、管线、控制线、液压管路或者TEC（管装导体）构成的组中的至少一个井组件。

12.如权利要求9所述的系统，其中，传输线路包括一对导线，在这一对导线上具有绝缘体，在该绝缘体中沿着传输线路的长度的至少一部分具有所选间隔的间隙，所述间隙的大小被调整，并且，所述间隙被配置为当位于流体的表面的液位之下时允许流体在其中流动。

13.如权利要求9所述的系统，其中，数字延迟器包括TDC门阵列。

14.一种用于测量井眼中的流体液位的系统，包括：

频率发生器，可定位和可操作用来产生沿着井眼向着流体的表面传播的至少两种电磁频率信号；

检测器，可定位和可操作用来检测从流体的表面反射且沿着井眼向着检测器传播的电磁信号的一部分；

处理器，被配置和布置为从检测器接收表示所检测的电磁信号的部分的信号并对所述信号进行分析以确定流体的表面的液位；以及

数字延迟器，被配置和布置为限定用于检测从流体的表面反射的所述电磁脉冲的一部分的检测时间窗口。