[发明专利]一种基于管柱声场特性的油井动液面深度探测器

说明书

本发明请求保护一种基于管柱声场特性的油井动液面深度探测器，属于石油生产中井下深度测量技术领域，包括管接头、泄压部件、外壳部件、扬声器部件、密封顶盖部件、信号处理装置；管接头通过细牙螺纹与泄压部件联接，泄压部件与外壳部件通过细牙螺纹联接，外壳部件与扬声器部件通过细牙螺纹联接，密封顶盖部件通过细牙螺纹与扬声器部件联接，密封顶盖部件与信号处理装置通过螺栓联接。本发明的优点在于通过油井内部管柱声场的特性，测得油井中液面高度，为油井作业提供相关数据支撑。此外，本发明结构紧凑，抗干扰能力强，能够适应于各种复杂的油井测量环境。

技术领域

本发明属于石油生产中井下深度测量技术领域，具体涉及利用声波测量生产油井深度探测器。

背景技术

石油是地质勘探的主要对象之一，被称为“工业的血液”，石油化工业是我国国民经济的基础，石油在促进国民经济和社会发展中具有重要地位和作用。随着全球化的加快，我国石油化工业规模实力也在不断的增强，已经跻身于世界石化大国的行列，已经形成了包括石油开采、石油化工、无机化学品、纯碱、氯碱、基本有机原料等石油工业体系。在石油开采过程中，目前主要采用有杆泵进行抽油作业，因而抽油泵在油液中的下沉深度是采油过程中的关键参数。泵下沉深度过小，会影响机械的性能，下沉深度过大，会造成巨大的能源浪费，增加开采成本。同时，液面深度也会随着开采作业而不断动态变化。因此，需要根据实际生产需求，实时掌握油井动液面的准确深度，进而合理安排开采计划，提高生产率。

目前，在已有的油井动液面测量技术中，基于回波法的测量装置都存在脉冲信号能量衰减快，噪声干扰大等缺点，因而在复杂工况下难以对液面深度进行有效测量。为此，提出了一种基于管柱声场特性的油井动液面深度探测器，能够有效的测量油井动液面深度，并有着较强的抗干扰能力。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种基于管柱声场特性的油井动液面深度探测器。本发明的技术方案如下：

一种基于管柱声场特性的油井动液面深度探测器，其包括：一套管，还包括与套管通过粗牙螺纹相联接的套管接头(1)、套管接头(1)的上端通过细牙螺纹与泄压部件(2)连接；泄压部件(2)的上端通过细牙螺纹与外壳部件(3)连接；外壳部件(3)的上端通过细牙螺纹与扬声器部件(4)连接；扬声器部件(4)的上端通过细牙螺纹与密封顶盖部件(5)连接；信号处理装置(6)通过4个沿圆周均匀分布的螺栓与密封顶盖部件(5)连接，套管接头(1)用于连接油井套管，泄压部件(2)用于油井套管泄压，扬声器部件(4)用于发出声波信号，密封顶盖部件(5)用于对探测器进行密封与安装信号处理装置，信号处理装置(6)用于生成特定声信号与处理拾音器接收的信号，油井动液面深度探测器通过信号处理装置(6)产生声信号，经功率放大后由扬声器部件(4)发出声波信号，再通过信号处理装置(6)处理拾音器接收到的声波信号，计算得到油井动液面深度；

所述泄压部件(2)包括泄压部件小管口(19)与泄压部件大管口(20)，泄压部件(2)的内部管径过渡采用斜面(18)过渡，泄压部件小管口(19)与泄压部件大管口(20)内径之比为0.55，泄压部件(2)中间沿圆周均匀分布四个泄压孔，分别联接第一泄压螺栓(21)、第二泄压螺栓(22)、第三泄压螺栓(23)和空心泄压螺杆(24)，空心泄压螺杆(24)底部有一个圆锥面与泄压锥柱(25)接触，泄压锥柱(25)通过锁紧杆(27)固定在泄压调节盘(28)上，空心泄压螺杆(24)顶部与泄压锥柱(25)通过螺纹联接，锁紧螺帽(26)通过螺纹与空心泄压螺杆(24)连接。

进一步的，所述外壳部件(3)内表面圆周上均匀分布安装4个软壳卡子(11；12；13；14)，用于将软壳(16)卡住，每个软壳卡子(11；12；13；14)内分别安装有拾音器(7、8、9、10)；拾音器(7、8、9、10)包括拾音器信号线(17)和拾音器网罩(15)，拾音器网罩(15)朝套管接头(1)方向。