应用声速差测定油井动液面的装置的制作方法

本发明属于油田采油装备，具体涉及应用声速差测定油井动液面的装置。

背景技术：

1、目前动液面测试的设备种类较多，其中最常见的有1)回声仪，由声弹型，氮气型井口连接器和综合测试仪组成，该设备主要利用回声原理探测液面，需要人工上井逐口井进行测试，工作量大，时效性差，并且存在安全隐患。

2、2)井口测试仪，和回声仪工作原理相同，优点在于直接安装井口，利用采集套管气作为发声能量源进行测试，并利用无线通讯装置将结果上传至网络。实现对动液面的自动、实时、连续监测，缺点在于井场需要增加设备，成本高，不利于大规模推广应用。

3、3)光纤井下测试动液面，该方法最直接，目前处于试验阶段，设备昂贵。

4、目前缺少一种有效的动液面实时、连续监测方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供应用声速差测定油井动液面的装置，解决了现有动液面测试的设备现场操作周期长，劳动强度大，瞬时测试值代表性不强的问题。

2、本发明所采用的技术方案是：应用声速差测定油井动液面的装置，包括声波发射装置，声波发射装置安装在油井内的抽油泵下端，井口处设置有声波接收装置，声波接收装置连接有数据处理装置。

3、本发明所采用的技术方案的特点还在于：声波发射装置设定时间发射声波信号。

4、数据处理装置包括数据分析模块、无线传输模块和显示模块。

5、数据处理装置通过数据分析模块对声波时差分析，计算出动液面的深度，计算结果通过显示模块在本地进行显示。

6、计算结果通过无线传输模块发送给上位机。

7、液面的深度的计算方法为：当泵下发声装置定时发出声波后，声波沿着油套环空的向上传播，经过原油和气体到达井口，井口的接收装置收到声波信号，根据声波传播的时间差，来计算动液面深度。

8、数据分析模块通过公式(1)-(3)对测得的数据处理计算求得动液面深度；

9、

10、

11、h＝l-hs   (3)

12、设声波在液体中传播速度为v1，在气体中的传播速度为v2，v1、v2为已知数据，当油井沉没度为hs，泵挂深度为l，发射到接收声波所用时间差为t，hs、l、t均可由测量得到，动液面为h。

13、本发明的有益效果是：本发明应用声速差测定油井动液面的装置包括声波发射装置、声波接收装置和数据处理装置三部分，声波发射装置下井后，按设定好的时间和频率发射声波信号，声波接收模块接收到从井底传输的声波信号，并记录接收到声波信号的时间，通过数据分析模块对声波时差进行分析，即利用接收声波的时间与发射声波的时间差计算出动液面的深度，计算结果可通过无线传输模块发送给上位机，还可通过显示模块在本地进行显示，简单、安全、便捷地解决了现场动液面测试问题。

技术特征：

1.应用声速差测定油井动液面的装置，其特征在于，包括声波发射装置(1)，所述声波发射装置(1)安装在油井内的抽油泵(2)下端，井口处设置有声波接收装置(3)，所述声波接收装置(3)连接有数据处理装置(4)。

2.根据权利要求1所述的应用声速差测定油井动液面的装置，其特征在于，所述声波发射装置(1)设定时间发射声波信号。

3.根据权利要求1所述的应用声速差测定油井动液面的装置，其特征在于，所述数据处理装置(4)包括数据分析模块、无线传输模块和显示模块。

4.根据权利要求3所述的应用声速差测定油井动液面的装置，其特征在于，所述数据处理装置(4)通过数据分析模块对声波时差分析，计算出动液面的深度，计算结果通过显示模块在本地进行显示。

5.根据权利要求4所述的应用声速差测定油井动液面的装置，其特征在于，所述计算结果通过无线传输模块发送给上位机。

6.根据权利要求4所述的应用声速差测定油井动液面的装置，其特征在于，所述液面的深度的计算方法为：当泵下发声装置定时发出声波后，声波沿着油套环空的向上传播，经过原油和气体到达井口，井口的接收装置收到声波信号，根据声波传播的时间差，来计算动液面深度。

7.根据权利要求6所述的应用声速差测定油井动液面的装置，其特征在于，所述数据分析模块通过公式(1)-(3)对测得的数据处理计算求得动液面深度h；

技术总结本发明公开了应用声速差测定油井动液面的装置，包括声波发射装置，声波发射装置安装在油井内的抽油泵下端，井口处设置有声波接收装置，声波接收装置连接有数据处理装置。本发明公开的应用声速差测定油井动液面的装置，解决了现有动液面测试的设备现场操作周期长，劳动强度大，瞬时测试值代表性不强的问题。技术研发人员：辛宏,刘广胜,甘庆明,罗聪英,赵春,雷宇,韩二涛,梁毅,周杨帆,郑刚受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30