專利名稱：液面監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及安全測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種液面監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
鉆井井漏、試修井作業(yè)井漏及低壓力系數(shù)井修井過程中，需要對井筒內(nèi)的液面高度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測以清楚掌握和判斷井下液面的深度的動態(tài)變化情況，從而有效降低鉆井、 試修井作業(yè)過程中的井控風(fēng)險。在鉆井、試修井作業(yè)中，由于井漏的原因，無法準(zhǔn)確測量井筒液面。通常采用通過鉆具或油管上的液體留下的痕跡來推斷液面的大概深度。這種傳統(tǒng)的測量方法是采用人工測量，由于井內(nèi)液體留在管柱上的痕跡受振動、操作不當(dāng)?shù)仍?，無法準(zhǔn)確掌握井筒內(nèi)液面的真實(shí)位置。特別當(dāng)井內(nèi)液面很深(例如超過500米以上)，由于起鉆需要一定時間，這種方法無法獲知當(dāng)前往往不能準(zhǔn)確獲知當(dāng)前井筒內(nèi)的液面深度。

實(shí)用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷和不足，本實(shí)用新型的目的是提出一種能夠準(zhǔn)確實(shí)時測定井筒內(nèi)液面高度的液面監(jiān)測裝置。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出了一種液面監(jiān)測裝置，包括用于發(fā)射脈沖信號的脈沖發(fā)生器，用于接收返回的脈沖信號的脈沖接收器，用于對所述返回的脈沖信號進(jìn)行濾波的濾波器，以及用于根據(jù)所述濾波器濾波后的信號獲取液面信息的處理器。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述濾波器為低通濾波器或中通濾波器。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述濾波器為低通濾波器和中通濾波器；所述低通濾波器和中通濾波器分別電連接所述脈沖接收器以使所述脈沖接收器將接收到的信號分別發(fā)送到所述低通濾波器和中通濾波器；所述低通濾波器和中通濾波器分別電連接所述處理
ο作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述液面監(jiān)測裝置還包括打印模塊，所述打印模塊電連接所述處理器以將所述處理器的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行打印。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述液面監(jiān)測裝置包括外殼，所述濾波器、處理器設(shè)置于電路板上，所述電路板固定于所述外殼內(nèi)；所述脈沖接收器為脈沖接收探頭，所述脈沖接收探頭連接有傳輸數(shù)據(jù)的同軸電纜；所述外殼設(shè)有與所述同軸電纜相適配的接頭，所述接頭與所述電路板連接以使所述脈沖接收探頭與所述電路板上的濾波器導(dǎo)通；作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述脈沖發(fā)生器包括用于產(chǎn)生聲波脈沖的發(fā)射槍，以及連接所述發(fā)射槍的氮?dú)鈿馄炕蚨趸細(xì)馄?。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述發(fā)射槍設(shè)有聲波脈沖出口及氣體入口，所述氣體入口與所述聲波脈沖出口通過所述內(nèi)腔導(dǎo)通，所述發(fā)射槍設(shè)有控制所述聲波脈沖出口開啟 /關(guān)閉的閥門。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述發(fā)射槍設(shè)有固定機(jī)構(gòu)以將所述發(fā)射槍固定在壓井管匯上。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述發(fā)射槍設(shè)置有壓縮模式及稀釋模式，所述壓縮模式預(yù)充壓力實(shí)現(xiàn)套壓小于200PSI的油井監(jiān)測。所述稀釋模式無需預(yù)充壓力實(shí)現(xiàn)套壓大于 200PSI的油井監(jiān)測。本實(shí)用新型的液面監(jiān)測裝置，可以通過返回的聲波計算出當(dāng)前液面的深度，以提高監(jiān)測的可靠性和實(shí)時性。

圖1為本實(shí)用新型一個優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型另一個優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型的液面監(jiān)測裝置的外殼結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為液面監(jiān)測裝置固定在鉆柱上工作時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為液面監(jiān)測裝置可能的安裝位置圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例一做進(jìn)一步說明。本實(shí)用新型實(shí)施例提出了一種液面監(jiān)測裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括用于發(fā)射脈沖信號的脈沖發(fā)生器1，用于接收返回的脈沖信號的脈沖接收器2，用于對所述返回的脈沖信號進(jìn)行濾波的濾波器3，以及用于根據(jù)所述濾波器濾波后的信號獲取液面信息的處理器4。如圖4所示，所述脈沖發(fā)生器1包括用于產(chǎn)生聲波脈沖的發(fā)射槍11，發(fā)射槍11設(shè)有固定機(jī)構(gòu)以將所述發(fā)射槍固定在壓井管匯(圖中未標(biāo)注)上。以及連接所述發(fā)射槍的氮?dú)鈿馄炕蚨趸細(xì)馄?2。在使用時，可以通過發(fā)射槍產(chǎn)生一個聲波脈沖，對井套管里氣體形成壓力脈沖。聲波在套管里的氣體中傳播，有一部分會在油管接頭、油管錨和套管穿孔等截面變化的地方反射回來；另一部分則在氣液界面處反射回來。井口的接收器脈沖接收器2接收到反射信號后，通過濾波器過濾后發(fā)送給處理器4。由于聲波脈沖信號在氣體中傳播，振幅會衰減。高頻的會比低頻的衰減更快。這樣，井口反射的是高頻能量信號，井內(nèi)接箍反射的信號頻率居中，而液面反射的是最低的頻率信號。因此該濾波器3可以為低通濾波器，將接收到的信號中的低頻信號過濾出來，經(jīng)過放大后發(fā)送給處理器4。過濾器3也可以為中通濾波器，這樣接收到井內(nèi)接箍的反射信號。 設(shè)置為雙通道，即過濾器3可以為低通濾波器和中通濾波器；所述低通濾波器和中通濾波器分別電連接所述脈沖接收器2以使所述脈沖接收器2將接收到的信號分別發(fā)送到所述低通濾波器和中通濾波器；所述低通濾波器和中通濾波器分別電連接所述處理器4。其中，低通濾波器和中通濾波器分別連接一個放大電路，以進(jìn)行信號放大。這樣就可以在進(jìn)行液面監(jiān)測的同時，也監(jiān)測井內(nèi)接箍。進(jìn)一步的，如圖2所示，所述液面監(jiān)測裝置還包括打印模塊5，所述打印模塊5電連接所述處理器4以將所述處理器4的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行打印。這使得操作人員能比較準(zhǔn)確的測到從發(fā)射到返回的時間。時間和距離用來計算井內(nèi)氣體中的聲速。聲速、套壓以及平均溫度可以輸?shù)接嬎丬浖校杂嬎憔畠?nèi)氣體比重和壓力分布，包括泵的起動壓力以及穿孔處的壓力值。當(dāng)然，可以將井內(nèi)接箍和液面的數(shù)據(jù)同步記錄并打印。如圖3所示，所述液面監(jiān)測裝置包括外殼6，所述濾波器3、處理器4設(shè)置于電路板上，所述電路板固定于所述外殼6內(nèi)。所述脈沖接收器2為脈沖接收探頭，所述脈沖接收探頭連接有傳輸數(shù)據(jù)的同軸電纜；所述外殼6設(shè)有與所述同軸電纜相適配的接頭61，所述接頭61與所述電路板連接以使所述脈沖接收探頭2與所述電路板上的濾波器3導(dǎo)通；其中，所述發(fā)射槍設(shè)有聲波脈沖出口及氣體入口，所述氣體入口與所述聲波脈沖出口通過所述內(nèi)腔導(dǎo)通，所述發(fā)射槍設(shè)有控制所述聲波脈沖出口開啟/關(guān)閉的閥門。在工作時，氣瓶12給發(fā)射槍11預(yù)充壓力，發(fā)射槍11固定在壓井管匯上，發(fā)射槍11 發(fā)出聲波信號。聲波信號反饋回來有兩組信息，一組是套管(鉆柱)接箍信號，一組是液面信號。通過發(fā)射槍的麥克風(fēng)接收、反饋至濾波器過濾雜波、信息處理器處理放大。處理器是雙通道處理器，一個通道處理套管(鉆柱)接箍信號，另一通道處理液面信號。最后這兩組信號處理成兩組曲錢打印出來，工程人員讀取曲線、計算出液面深度。如圖5所示的，本實(shí)用新型既可以安裝在B、C、D的位置使用，還可以安裝在圖5中 A的位置(壓井管匯的位置)使用，使用非常方便。當(dāng)然，本實(shí)用新型還可有其他實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種液面監(jiān)測裝置，包括用于發(fā)射脈沖信號的脈沖發(fā)生器，用于接收返回的脈沖信號的脈沖接收器，用于對所述返回的脈沖信號進(jìn)行濾波的濾波器，以及用于根據(jù)所述濾波器濾波后的信號獲取液面信息的處理器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液面監(jiān)測裝置，其特征在于，所述濾波器為低通濾波器或中通濾波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液面監(jiān)測裝置，其特征在于，所述濾波器為低通濾波器和中通濾波器；所述低通濾波器和中通濾波器分別電連接所述脈沖接收器以使所述脈沖接收器將接收到的信號分別發(fā)送到所述低通濾波器和中通濾波器；所述低通濾波器和中通濾波器分別電連接所述處理器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液面監(jiān)測裝置，其特征在于，所述液面監(jiān)測裝置還包括打印模塊，所述打印模塊電連接所述處理器以將所述處理器的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行打印。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液面監(jiān)測裝置，其特征在于，所述液面監(jiān)測裝置包括外殼，所述濾波器、處理器設(shè)置于電路板上，所述電路板固定于所述外殼內(nèi)；所述脈沖接收器為脈沖接收探頭，所述脈沖接收探頭連接有傳輸數(shù)據(jù)的同軸電纜；所述外殼設(shè)有與所述同軸電纜相適配的接頭，所述接頭與所述電路板連接以使所述脈沖接收探頭與所述電路板上的濾波器導(dǎo)通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液面監(jiān)測裝置，其特征在于，所述脈沖發(fā)生器包括用于產(chǎn)生聲波脈沖的發(fā)射槍，以及連接所述發(fā)射槍的氮?dú)鈿馄炕蚨趸細(xì)馄俊?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液面監(jiān)測裝置，其特征在于，所述發(fā)射槍設(shè)有聲波脈沖出口及氣體入口，所述氣體入口與所述聲波脈沖出口通過所述內(nèi)腔導(dǎo)通，所述發(fā)射槍設(shè)有控制所述聲波脈沖出口開啟/關(guān)閉的閥門。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液面監(jiān)測裝置，其特征在于，所述發(fā)射槍設(shè)有固定機(jī)構(gòu)以將所述發(fā)射槍固定在壓井管匯上。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液面監(jiān)測裝置，其特征在于，所述發(fā)射槍設(shè)置有壓縮模式及稀釋模式，所述壓縮模式預(yù)充壓力實(shí)現(xiàn)套壓小于200PSI的油井監(jiān)測，所述稀釋模式無需預(yù)充壓力實(shí)現(xiàn)套壓大于200PSI的油井監(jiān)測。
專利摘要本實(shí)用新型提出了一種液面監(jiān)測裝置，包括用于發(fā)射脈沖信號的脈沖發(fā)生器，用于接收返回的脈沖信號的脈沖接收器，用于對所述返回的脈沖信號進(jìn)行濾波的濾波器，以及用于根據(jù)所述濾波器濾波后的信號獲取液面信息的處理器。本實(shí)用新型的液面監(jiān)測裝置，可以通過返回的聲波計算出當(dāng)前液面的深度，以提高監(jiān)測的可靠性和實(shí)時性。
文檔編號E21B47/047GK202228067SQ20112020992
公開日2012年5月23日 申請日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者劉建華, 勞純宇, 徐開放, 賀志剛 申請人:北京格瑞迪斯石油技術(shù)有限公司