[发明专利]油井动液面深度测量装置的测量方法

摘要

本发明公开了一种油井动液面深度测量装置的测量方法，所述装置包括声源发生模块、信号接收模块以及信号处理模块，所述声源发生模块包括控制单元与次声发生单元，所述次声发生单元设置有一气室，该气室的一端通过连接件与号筒的进气口相连，在所述气室的腔室内设置有活塞，该活塞的活塞杆从所述气室的另一端伸出并通过连接套连接在直线电机的伸缩杆上，所述直线电机在控制单元的控制下，带动活塞在所述气室内做推挽式运动。其显著效果是：可有效避免泡沫、温度、湿度等因素造成的测量误差，测量精度高；采用次声波作为声源信号避免了信号衰减，适用于管道长、声阻大的场合；体积小，便于自动化控制。

主权项

一种油井动液面深度测量装置的测量方法，其特征在于，包括声源发生模块、信号接收模块以及信号处理模块，所述声源发生模块用于发出有限带宽的声源信号；所述信号接收模块用于接收经油井动液面反射后的声音信号，并进行A/D转换成声音数字信号；所述信号处理模块用于进行数据读取和分析；其特征在于：所述声源发生模块包括控制单元与次声发生单元，所述次声发生单元设置有一气室(3)，该气室(3)的一端通过连接件(2)与号筒(1)的进气口相连，在所述气室(3)的腔室内设置有活塞，该活塞的活塞杆(4)从所述气室(3)的另一端伸出并通过连接套(5)连接在直线电机(7)的伸缩杆(6)上，所述直线电机(7)在控制单元的控制下，带动活塞在所述气室(3)内做推挽式运动；并按照以下步骤进行：步骤1：通过所述控制单元发送一个正弦波信号至所述直线电机(7)，直线电机(7)带动活塞在所述气室(3)内做推挽式运动，形成的推挽气流驱动所述号筒(1)发出频率为f的次声波信号，并通过管柱将该次声波信号传入油井内，可有效避免泡沫、温度、湿度因素造成的测量误差；步骤2：通过信号接收模块接收经油井动液面反射后的声音信号，并进行A/D转换成声音数字信号；步骤3：将接收到的声音数字信号送入信号分析模块，该信号分 析模块通过声场幅值信号的时域分布与频域分布获得油井声场的各阶共振频率；步骤4：计算出各相邻两阶共振频率之间差值的平均值Δf，按照公式计算出油井动液面深度l，其中，c₀为油井中的声速，d为管柱半径；步骤4中所述共振频率平均差值Δf的计算步骤为：步骤4‑1：将得到的K阶共振频率点中的相邻两个点分别求差值，得到K‑1个共振频率差值数据；步骤4‑2：将K‑1个共振频率差值数据进行升序排序，然后采用中值滤波技术取出中间的J个差值数据；步骤4‑3：采用均值滤波技术对J个差值数据求平均值，得到共振频率平均差值Δf。