井下动液面声波信号处理方法研究

摘要

石油采收过程中油井动液面深度监测对确保油井的安全生产非常重要。当使用声波法测量油井动液面深度时,受到套管中复杂结构的影响,井口接收到的声波信号的接箍波和液面回波易受到噪声的干扰,导致传统的信号处理方法很难计算声波的速度和旅行时间,从而无法获得油井动液面深度。针对这一问题,首先对接箍波进行巴特沃斯低通滤波,采用短时平均幅度差函数来获取接箍波的平均采样次数,以此来计算声波在油井中传播的速度;在此基础上,对液面回波进行小波去噪,采用小波奇异值检测方法来获取液面回波位置,以此来计算起爆波和液面回波位置的时间差,进而实现油井动液面深度的检测。为了更加直观方便地对比处理效果,设计了基于MATLAB的可视化数据处理软件。选取多组采油现场获得的声波信号进行测试,结果表明,测量绝对误差控制在1 m以内,相对误差不超过0.075%,与其他信号处理方法(相对误差范围0.3%~0.5%)相比,所提的方法误差较小,能够较好地满足实际工程中的需求。