[发明专利]一种油田井下液位检测方法与装置

权利要求书

1.一种油田井下液位检测方法，包括以下步骤： 

第1步设空载捞油桶置于井口时连接捞油桶的钢丝绳初始长度为L₀； 

第2步快速下放空载捞油桶，捞油桶尚未接触液面过程中，连接捞油桶的钢丝绳拉力F表示如式I： 

F＝G_桶+ρ_绳A_绳gL    L₀≤L    式I 

式I中，G_桶表示捞油桶所受重力，ρ_绳表示钢丝绳密度，A_绳表示钢丝绳截面积，L表示钢丝绳长，绳拉力F随绳长L增加呈线性增大； 

第3步继续下放捞油桶直到捞油桶触到井下油液；设空载捞油桶刚触及井下油液时，钢丝绳长为L₁，此时钢丝绳拉力F达到空载最大值F₁，之后绳拉力F随绳长L的增大而开始线性减小，识别此转折点，判断捞油桶已经到达液面，计算转折点井下绳长即为井下液位高度； 

第4步捞油桶触及液面后油液进入捞油桶，捞油桶在油液中受到的浮力F_浮遵循式II 

F浮＝ρ_油gV_排＝ρ_油gA_桶(L-L₁)    式II 

式中，ρ_油表示油液密度，g表示重力加速度，V_排表示捞油桶深入油液的体积，A_桶为捞油桶截面积，(L-L₁)表示捞油桶深入油液的高度； 

此阶段，钢丝绳拉力F随绳长L的增加线性减小到F₂，绳拉力F如式III所描述： 

F＝G_桶+G_绳-F_浮＝(G_桶+ρ_油gA_桶L₁)-(ρ_油A_桶-ρ_绳A_绳)gL    式III 

第5步继续下放捞油桶直到当钢丝绳拉力F不再减小，设F不再减小时钢丝绳长为L₂，此时捞油桶到达最低点，油液满载； 

第6步开始上提捞油桶，且油液不再进入油桶，此时，钢丝绳拉力F 加入油液重量，即式IV 

F＝G_桶+G_绳-F_浮+G_油    式IV 

式中，G_油为捞油桶内油液重量； 

第7步，当钢丝绳受力到达最大F₃，捞油桶离开油液，绳拉力F由式V表示 

F＝G_桶+ρ_油A_绳L+G_油    式V 

钢丝绳拉力F随着下降绳长L的逐渐减短而线性减小，直到L＝L₀，油液被提升回至井口。 

2.根据权利要求1所述的油田井下液位检测方法，其特征在于，第3步采用直线分割算法识别所述转折点。 

3.根据权利要求1或2所述的油田井下液位检测方法，其特征在于，所述直线分割算法是基于Hough变换直线特征提取。 

4.根据权利要求1或2所述的油田井下液位检测方法，其特征在于，所述直线分割算法是基于逐次迭代直线特征分割。