[发明专利]一种内外爆一体化动液面测量装置以及测量方法

权利要求书

1.一种内外爆一体化动液面测量装置，其特征在于，包括有：

安装在井口套管上的井口装置；

所述井口装置中设置有防爆壳体以及安装在防爆壳体内部的压力传感器、气仓、次声波发声装置、微音器、中央处理器；

其中，中央处理器与气仓、次声波发声装置通讯接连，中央处理器通过模数转换模块与压力传感器、微音器通讯接连。

2.根据权利要求1所述的一种内外爆一体化动液面测量装置，其特征在于，还包括有：由中央处理器直连控制的第一电磁阀、第二电磁阀；其中，第一电磁阀安装在次声波发声装置上，第二电磁阀安装在气仓与次声波发声装置之间的通路上，第一电磁阀、第二电磁阀用于共同控制次声波发声装置的工作模式。

3.根据权利要求1所述的一种内外爆一体化动液面测量装置，其特征在于，所述气仓上还接连设置有压缩泵。

4.根据权利要求1所述的一种内外爆一体化动液面测量装置，其特征在于，微音器的出口端还设置有信号放大控制电路。

5.根据权利要求1所述的一种内外爆一体化动液面测量装置，其特征在于，还包括有：与中央处理器相连接的通讯模块；

所述通讯模块为RS485通讯单元、GPRS通讯单元、DTU通讯单元中的任意一种或几种组合而成。

6.一种内外爆一体化动液面测量方法，其特征在于，所述测量方法基于权利要求1-5任意一项的测量装置，具体包括有如下步骤：

步骤1：比较压力传感器采集所得的当前井口套压值与预设的转换套压值；

步骤2：当压力传感器采集所得的当前井口套压值不小于预设的转换套压值时，中央处理器启动次声波发声装置进行内爆，激发一个测量次声波，并由微音器记录回波；

当压力传感器采集所得的当前井口套压值小于预设的转换套压值时，启动压缩泵按设定的打压时间进行打压；打压过程结束后，中央处理器启动次声波发声装置进行外爆，激发一个测量次声波，并由微音器记录回波；

步骤3：确定标准声速：

步骤4：提取微音器拾取的多个液面反射波所对应的反射时间T_液面1、T_液面2、T_液面3、……、T_液面n；

结合步骤3所得标准声速，计算得到反射波液面D_液面1、D_液面2、D_液面3、……、D_液面n，并计算N=D_液面n/D_液面1；

当0.98=N=1.02，则确定第一个反射波为液面反射波位置；

当N0.98和N1.02，则确定最后一个反射波作为液面反射波位置。

7.根据权利要求6所述的一种内外爆一体化动液面测量方法，其特征在于，所述步骤3中确定标准声速的具体描述为：

当液面反射数据中无油管变径且油管接箍反射清晰时，拾取油管变径位置所对应的油管变径位置反射时间T_变径，计算得到第一修正声速V₁；其中，V₁=D_变径/T_变径；

将第一修正声速V₁作为标准声速。