[发明专利]一种油井动液面测量信号处理方法

权利要求书

1.一种油井动液面测量信号处理方法，其特征在于按照以下步骤进行：

步骤11：安装检测装置，在检测管(1)内靠近管口处安装有检测装置，该检测装置的扬声器(13)和驻极式话筒(14)伸向所述检测管(1)内，所述扬声器(13)和驻极式话筒(14)均靠近所述检测管(1)的管心线；

步骤12：利用发声软件构造出白噪声信号，将白噪声经过功率放大器及扬声器(13)，扬声器(13)贴近管口固定住，信号经功率放大器放大后由扬声器(13)送入油管中，通过连续不断地向管内发送白噪声，激发管中空气柱共振，将驻极式话筒(14)置于管口内5米处，以采集管中能量强的共振信号；

步骤13：设置采样频率f_s为1万Hz，采样时间T₁分钟，采集得到周期为N的共振信号R(n),n＝0,1,2,…,N-1；

步骤14：对周期为N的共振信号做welch多段平均功率谱估计，得到的信号记为A₁，其频率分辨率Δf₁＝f_s/N₁为，f_s为采样频率，N₁为分段后各段共振信号的周期；

步骤15：对welch多段平均功率谱信号A₁做高通滤波处理,得到的信号记为A₂；

步骤16：对A₂做快速傅里叶变换(FFT)，得到的信号记为A₃；

步骤17：读取A₃频谱图中幅值最大的谐波频率值n，根据其中计算出两阶共振频率之间的差值Δf；

步骤18：管内空气柱的共振模型为：

其中，n为谐波阶数，f_n为对应的谐波频率，l₁为空气柱的长度，c为声波信号在空气中的传播速度，c≈331.6+0.6t(m/s)，t为环境温度，相邻于f_n的另一共振频率为f_n+1：

联合上面两式可得两个相邻共振频率间距Δf为：

则空气柱长度l₁为：

考虑管口校正有：

d为管道直径，根据数学模型可以计算出油井动液面的深度l₁。