專利名稱：一種油井液位測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于采油過程中油井液面深度測量的油井液位測量儀。
技術(shù)背景目前，國內(nèi)外液面測試方法主要采用在井口放槍(子彈或高壓氣瓶)產(chǎn)生聲波，利用安裝在井口的接收器--微音器(為高靈敏度麥克風(fēng))接收回波，根據(jù)回波形狀判斷液面深度。由于球面波擴(kuò)散好，在井下衰減快，對深井測量難度較大，測試數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。目前，我國生產(chǎn)的液面測量設(shè)備，可實現(xiàn)的最大測量深度為2500m，液面深度大于2500m時，測量結(jié)果不可靠。特別是對低產(chǎn)井，由于不能連續(xù)檢測井下液面的位置，因此不能及時地調(diào)整抽油機(jī)的工作參數(shù)，一方面會由于油井供液不足，使得抽油機(jī)因空轉(zhuǎn)造成能源浪費；另一方面，由于供液不足而造成泵空現(xiàn)象，加快井下設(shè)備的磨損，縮短設(shè)備的使用壽命，增加油井作業(yè)量和生產(chǎn)操作費用。
油田用于液面測量的井口槍，普通裝彈量為1發(fā)，最大裝彈量為6發(fā)，用高壓氣瓶測量的最大可持續(xù)時間為10080分(7天)，因此，這種方法受到槍內(nèi)子彈容量(或瓶內(nèi)氣體容量)的限制，而不能實現(xiàn)長時間連續(xù)測量。對于抽油機(jī)井來說，通常需要兩組以上的液面數(shù)據(jù)比對確定液面深度。而對于壓力恢復(fù)測試來說，通常情況下需要7～20天的時間進(jìn)行連續(xù)測量；對低產(chǎn)井則需要20天以上的時間，因此，目前所用的測量方法，對液面連續(xù)測量來說，帶來很大的不便，不能完全滿足壓力恢復(fù)測試的要求，特別是不能滿足低產(chǎn)井壓力恢復(fù)測試的要求。因此，研制抽油機(jī)井液面連續(xù)測量裝置，不僅可以解決油井，特別是深井和低產(chǎn)井的液面測量及油井壓力恢復(fù)的測量問題，為確定油井的生產(chǎn)能力，確定合理的生產(chǎn)方式提供依據(jù)；而且還可以將該項技術(shù)應(yīng)用抽油機(jī)井自動化管理，以提高油井管理水平。這些對于實現(xiàn)油井的高水平開發(fā)具有重要意義。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是把擴(kuò)頻理論引入液面連續(xù)測量設(shè)備，利用擴(kuò)頻系統(tǒng)帶頻寬、信號功率分布均勻、傳輸信號規(guī)律低、對多徑干擾有較好的抑制能力的特點，實現(xiàn)抽油機(jī)井液面的連續(xù)測量，該設(shè)備在井口發(fā)出和接受特種信號，利用擴(kuò)頻碼的自相關(guān)函數(shù)有尖銳特性的特點，采用相關(guān)的檢測方法，可以在低信噪比的條件下，檢測出液面信號。
本實用新型所述的液面測量儀由計算機(jī)、D/A轉(zhuǎn)換器、功率放大器、揚聲器、傳聲器、適調(diào)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、喇叭罩和軟鋼管構(gòu)成，揚聲器接在喇叭罩大端，喇叭罩小端接軟鋼管的一端，軟鋼管的另一端連接功率放大器輸出端，功率放大器的輸入端連接D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端，D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端連接計算機(jī)，傳聲器輸出端接前置放大器輸入端，前置放大器輸出端與適調(diào)放大器輸入端連接，適調(diào)放大器輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器輸入端，A/D轉(zhuǎn)換器輸出端連接計算機(jī)。
將揚聲器放入井下，傳聲器設(shè)在井口，由計算機(jī)的PN碼發(fā)生器發(fā)出擴(kuò)頻碼，對載波進(jìn)行相位調(diào)制，即將載波信號頻譜擴(kuò)展，經(jīng)換能器將聲波發(fā)送井下目標(biāo)，由井口傳聲器接收，反射回聲信號經(jīng)轉(zhuǎn)換、放大、采樣進(jìn)入計算機(jī)又還原為PN碼解擴(kuò)，還原的PN碼與本地PN碼進(jìn)行相關(guān)判決，當(dāng)二者相位相同，相關(guān)器將有最大輸出，同時判決器輸出信號又控制本地碼相位變化。這時，通過比相器可以確定收發(fā)兩個PN碼的相位差，實現(xiàn)距離測量。
擴(kuò)頻采用m序列作為擴(kuò)頻碼，碼長16383，碼鐘頻率1220Hz，載波頻率1342Hz，最大測量距離為2283m，最小距離分辨力0.14m。利用該項技術(shù)所形成的聲源，具有較長的波長，可有效地克服井下油管回聲等干擾，克服油井井下死油蓋、泡沫段等現(xiàn)有液面測量技術(shù)難以解決的問題，實現(xiàn)油井液面的準(zhǔn)確測量
圖1油井液位測量儀結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1揚聲器、 2軟鋼管、 3前置放大器、 4傳聲器、 5計算機(jī)具體實施方式
下面根據(jù)附圖對本實用新型所述的油井液位測量儀結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的敘述。
本實用新型所述的液面測量儀由計算機(jī)(5)、D/A轉(zhuǎn)換器、功率放大器、聲望公司MP201傳聲器(4)(頻響范圍20～20000Hz)、797音響股份有限公司的YDX165-3揚聲器(1)(額定功率3W頻率范圍90～18000Hz)、前置放大器(3)、適調(diào)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、喇叭罩和軟鋼管(2)構(gòu)成，用薄鋼片制一喇叭形的罩，大端接揚聲器，小端接6米長的軟鋼管，輸入井下，軟鋼管的另一端連接功率放大器輸出端，功率放大器的輸入端連接D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端，D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端連接計算機(jī)，傳聲器接前置放大器輸入端，前置放大器輸出端與適調(diào)放大器輸入端連接，適調(diào)放大器輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器輸入端，A/D轉(zhuǎn)換器輸出端連接計算機(jī)。
權(quán)利要求1.一種油井液位測量系統(tǒng)，由計算機(jī)、D/A轉(zhuǎn)換器、功率放大器、揚聲器、傳聲器、適調(diào)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、喇叭罩和軟鋼管構(gòu)成，其特征在于揚聲器接在喇叭罩大端，喇叭罩小端接軟鋼管的一端，軟鋼管的另一端連接功率放大器輸出端，功率放大器的輸入端連接D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端，D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端連接計算機(jī)，傳聲器輸出端接前置放大器輸入端，前置放大器輸出端與適調(diào)放大器輸入端連接，適調(diào)放大器輸出端連接A/D轉(zhuǎn)換器輸入端，A/D轉(zhuǎn)換器輸出端連接計算機(jī)。
專利摘要本實用新型涉及一種油井液位測量儀，由計算機(jī)、D/A轉(zhuǎn)換器、功率放大器、揚聲器、傳聲器、適調(diào)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、喇叭罩和軟鋼管構(gòu)成，揚聲器接喇叭罩，喇叭罩接軟鋼管，功率放大器，D/A轉(zhuǎn)換器與計算機(jī)連接，傳聲器接前置放大器，適調(diào)放大器，A/D轉(zhuǎn)換器，連接計算機(jī)，由計算機(jī)PN碼發(fā)生器發(fā)出的擴(kuò)頻碼生成的聲源，具有波長長，能有效克服井下油管回聲干擾，克服油井井下死油蓋、泡沫段等現(xiàn)有液面測量難以解決的問題，實現(xiàn)油井液面的準(zhǔn)確測量。
文檔編號E21B47/04GK2900783SQ200620116368
公開日2007年5月16日 申請日期2006年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日
發(fā)明者雷小強(qiáng), 楊江天 申請人:中國石油天然氣股份有限公司