[发明专利]油井动液面深度测量装置的测量方法

说明书

本发明公开了一种油井动液面深度测量装置的测量方法，所述装置包括声源发生模块、信号接收模块以及信号处理模块，所述声源发生模块包括控制单元与次声发生单元，所述次声发生单元设置有一气室，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：可有效避免泡沫、温度、湿度等因素造成的测量误差，测量精度高；采用次声波作为声源信号避免了信号衰减，适用于管道长、声阻大的场合；体积小，便于自动化控制。

技术领域

本发明涉及到油井动液面深度检测技术领域，具体地说，是一种油井动液面深度测量装置及方法。

背景技术

在石油开采的过程中，通过检测油井动液面深度，能够科学地了解油井供应能力，不但可以反映油井供液能力，还是确定采油泵的浸没深度，制定出科学合理的采油井工作制度的重要参数。同时，可以推算油层压力，采油指数和有效渗透率等参数，对分析油层能量衰减异常原因，优化生产规划，保证采油设备安全运行具有很重要的意义。

目前，比较成熟的传统油井动液面深度检测方法可分为：浮筒法、压力计探测法以及回波法。以上三种测量方法中，压力计法解决了浮筒法只能用于敞口井，回波法解决了压力计法设备安装、维护不便的问题，因此被被广泛使用。但是，回波法在油井动液面超过2000m或者有泡沫层等因素影响时，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，因此需要一种适用于长管道，测量精度高的油井动液面深度测量装置及方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种油井动液面测量装置的测量方法，能够避免泡沫层以及管道长度等对结果造成影响，测量精度高。

具体技术方案如下：

一种油井动液面深度测量装置，包括声源发生模块、信号接收模块以及信号处理模块，所述声源发生模块用于发出有限带宽的声音；所述信号接收模块用于接收经油井动液面反射后的声音信号，并进行A/D转换成声音数字信号；所述信号处理模块用于进行数据读取和分析；其关键在于：所述声源发生模块包括控制单元与次声发生单元，所述次声发生单元设置有一气室，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，声源驱动模块发出不同频率的次声波信号，信号接收模块把所有声音记录并转换成声音数字信号传递给信号分析模块，信号分析模块找出油井空气柱的共振频率，并计算出油井动液面的深度。所述次声发生单元中直线电机做推挽式运动，当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；如此形成推挽气流驱动号筒产生油井动液面深度测量所需的声源信号。本测量装置不用将测量仪器伸入油井管道内，可有效避免泡沫、温度、湿度等因素造成的测量误差；采用次声波作为声源信号避免了信号衰减，适用于管道长、声阻大的场合；体积小，便于自动化控制，测量精度高。

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。