[发明专利]一种油井内平均声速的检测方法

说明书

技术领域

 本发明涉及油井测试技术领域，特别是一种油井内平均声速的检测方法。

背景技术

目前，通常采用回声法测量油井液面深度。平均声速的检测精度直接影响到液面深度的检测精度。由于油井深度达几百米至几千米，井内压力、温度都会存在很大变化，所以全井范围内的声速也会存在很大变化。现有测试仪器检测平均声速的方法有两种：一种是根据音标深度和音标反射波的回波时间检测出平均声速来代替全井平均声速；另一种是根据某两个节箍之间的距离和这两个节箍反射波之间的时间差检测出两个节箍间平均声速代替全井平均声速（受声波衰减影响，不可能测得液面以上的所有节箍波）。这两种平均声速的检测方法都是用局部平均声速代替全井平均声速，误差较大，导致液面深度检测准确度偏低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种误差较小的油井内平均声速的检测方法，以克服现有技术的不足，进而提高液面深度的检测准确度。

本发明是这样实现的：它包括下列步骤：

a）先在油井里选取不小于两段的采样区间，并使用液面测试仪器按照常规方法检测出每段采样区间的平均声速C、以及从每段采样区间内选取的测试点（测试点即为每个采样区间的中点）到基准点（基准点可在油井内任意选取）之间的距离L； 

b）使用液面测试仪器的运算单元根据公式                                               ｛此公式的推导过程如下：对理想气体中的小振幅声波，其声速满足公式C²=K₁P，理想气体又满足公式PV =K₂T,公式中：C为声速，P为压强，T为绝对温度，K₁，K₂为与气体有关的常数，V为气体体积。对确定油井而言，气体体积V为常量，且不同深度K₁，K₂的变化量可以忽略，因此可以推出公式C²= K₁K₂T/V=K_AT。K_A表示与油井相关的系数。对于确定油井，井内温度的变化规律又符合地温变化公式T=T₀+K_BL,公式中，T₀为基准点温度，K_B为地温系数，L为测试点距基准点的距离，即可推出公式C²= K_A（T₀+K_BL）｝，测算出与油井系数K_A、基准点温度T₀、地温系数K_B有关的两个值K_AT₀和K_AK_B；

c）使用计算机根据方程组

（该方程组中的dt为测试过程中的采样区间的时间间隔）进行运算，得出基准点到液面的距离和基准点到井口的距离（数据运算范围为井口波到液面波之间的往返时间）；再将两个距离相加（即可得到油井深度）后再除以液面回波的时间t，即可输出油井内平均声速V。

上述的油井内平均声速的检测方法中，所述的每段采样区间的范围是油管长度的整数倍。

前述的油井内平均声速的检测方法中，所述的采样区间之间的间隔距离L不小于五节油管的长度。

由于采用了上述技术方案，与现有技术比较，本发明能够有效消除油井内介质差异、井口温度和地温变化系数的影响，避免了局部平均声速代替全井平均声速的检测方法，大幅提高了油井平均声速的检测精度，进而大幅提高了油井液面深度的检测准确度，适于推广。另外，将每段采样区间的范围设定为油管长度的整数倍，不仅便于采用现有的液面测试仪器进行检测，同时还能满足检测精度的要求。再就是，经过研究和实践，将采样区间之间的间隔距离设定为十节油管的长度，每段采样区间声速会产生1%左右的变化，便于检测及运算，能进一步提高工作效率。

具体实施方式：