一种新型油井液面测试仪的研究

摘要

石油作为能源工业的战略地位越来越重要，越来越得到重视。石油能源属不可再生能源，经过人们的开采后逐渐减少，为了充分利用这些能源，尽可能减少开采中的损失，如何能够有效地开采石油成为人们面对的主要问题。在油井开采过程中，为了解油井的产油能力，掌握生产动态，测量油井的液位是一项经常性的工作，油井液面检测是油井的主要测试任务之一，只有正确地测定油井的油液面深，才能采取适当的采油工艺，使油井的产油率达到最大化。
　　 井下液位的测量一般是采用声波测量法，即利用声波在空气中传播遇到障碍物会发生反射的原理。液位测量仪发射声脉冲信号沿着油套管环形空间向井下传播，当遇到油井液面等障碍物时便产生反射脉冲，返回的声脉冲由接收器接收，通过所测得的时间计算液面的深度。为了提高液面测试的精确度和成功率，本次课题主要研究了一种新型的油井液位测试仪。论文首先对油井液面测试的基本原理作了介绍，分析了在实际的测试中存在的问题以及影响因素，并在此基础上提出了如何解决这些问题的基本理论方法和思路。其次论文介绍了多传感器数据融合理论的基本概念，原理等。在研究中采用多传感器数据融合的理论方法和融合算法，对采集的声音信号进行处理，保证了采集信号的准确性。由于在实际测试中存在的影响因素，使得声速在井下传播中不是一个常量，通过对声速变化规律的分析，得出声速变化的计算公式，减少了液面测量的误差。硬件部分主要介绍了液面信号处理电路的设计原理即液面通道和节箍通道的电路原理，并对主要电路元件作了基本的概述。最后简单的介绍了数据记录仪的基本功能和原理，并给出了液面测试仪的实物图，分析了用新的测试方法测量油井液面所得到的计算结果，提高了测试的精度，减少了测量误差，达到了设计的要求。