[发明专利]封闭体内动态液体用量的实时检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液体用量的实时检测方法，尤其是适合用于封闭体内动态液体用量的实时检测。

背景技术

液体的动态用量检测是在线实时监控的一种重要技术。传统的液体用量技术采用了脉冲声波回波法：以声弹作为声源，靠火药的爆炸产生声波脉冲，通过油管与套管之间环隙中的压缩天然气向井下传播。整根油管由上百个管段和接箍拼接而成，接箍之间的距离，即管段的长度，是确定和已知的。声波在传播过程中，每遇到一个接箍就会产生一个小回波；最后到达液面会反射一个强回波。安装的检波器接收到大量的回波，经过转换放大、滤波处理之后显示波形，由人工识别各个波形的种类。根据声脉冲到达油井液面之前被接箍反射的数目以及油管接箍的平均间距，计算出液面的深度，进而确定液体的总量及用量情况。这种脉冲测距的方法易受杂波干扰，测量的精度与深度受到限制。因此人们采用很多方法，如硬件滤波、小波变化、神经网络等处理回音信号，提高测量的精度(参考文献：Rowlanol，Mccoyjn，Podioal.Acoustic liquid-level determination of liquid loading in gas wells[C].SPE WesternRegional AAPG Pacific Section/GSA Cordilleran Section Joint Meeting，Anchorage，AK，UnitedStates，May 8-10，2006：374-378；何顺昌，王茂.基于小波变化的油井油液面深检测[J].仪器仪表学报，2006，26(5)：453-456；DIETR B，ROWLAN O L，MCCOY J N.Advanced teachniques foracoustic liquid-level determination[C].Proceedings-SPE Production and OperationsSymposium，Oklahoma City，OK，United State，Mar22-25，2003：127-138.)。

目前，世界上常用的液体用量检测方法：时域反射(TDR)测量法，其原理是利用电波在传输过程中遇到液面的反射特性来测量液体用量。其特点是发射端和接收端为同一端.当电脉冲波沿传输线传播至液面时，由于介质的不同，电波被反射至发射端，通过测量发射脉冲和反射脉冲的时间间隔来测量液面的高度进而得到液体的总量及用量(参考文献：许琳莉，王建华，华超.TDT液位检测研究[J].研究与开发，2007，26(9)：34-36)。

在封闭体内动态液体用量的测量过程中，常规的测试方法常常难以准确实时地监测动态的液体用量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用气态方程原理，可实现对封闭体内动态液体用量进行实时准确检测的封闭体内动态液体用量的实时检测方法。

所述封闭体是指在一个已知体积的封闭体内填充了液体和少量气体，且封闭体内气体部分是密封的，不与外界进行气体交换，也没有补充的气体充入，那么封闭体应该满足气态方程。当液体排放掉后，气体的压力就会下降，体积会增大，从而达到一个新的平衡。

本发明包括以下步骤：

1)将温度传感器安装于待测的装有液体的封闭体上并与封闭体内的气体接触，将安装接合部密封防止漏气；

2)将压力传感器安装于待测的装有液体的封闭体上并与封闭体内的气体接触，安装接合部密封防止漏气；

3)将温度传感器及压力传感器所采集到的模拟信号通过信号调理放大电路进行调理放大；

4)将调理放大后的模拟信号输入数据采集卡进行A/D转换；

5)将通过A/D转换得到的数字信号数据根据气态方程V2＝(P1×T2/P2×T1)×V1及变化值V2-V1，计算得到动态液体的实时用量，其中P1、T1、V1分别为开始时封闭体上方气体的压力、温度、体积，P2、T2、V2分别为某个时刻封闭体上方气体的压力、温度、体积；变化值V2-V1即为液体用量值。

所述温度传感器的测量温度范围最好为-200～850℃，测量精度误差≤0.5％，输出信号为电压信号或电流信号(输出电流信号需要接入电阻将其转换成电压信号)。

所述压力传感器的测量压力范围最好为0～1.2MPa，精度误差≤0.5％FS(满量程)，温度补偿为-20～65℃，零点漂移小于±0.05％FS/℃，量程漂移小于±0.05％FS/℃，输出信号为电压或电流信号(输出电流信号需要接入电阻将其转换成电压信号)。