井下动液面深度测量系统的设计与实现

摘要

井下动液面深度是掌握地层动态和确定采注方案的重要依据,对油井的安全生产至关重要。针对传统的井下动液面深度检测仪存在检测精度低、设备自检难以及人机交互差等3种问题,研制了一种基于声波测距法的新型智能化井下动液面深度测量系统。考虑到井下回波信号弱、噪声干扰大的问题,采用巴特沃斯二阶低通滤波器与24位高精度ADC相结合的模数转换电路,实现了声波信号采集的低噪声与高精度;针对仪器自检难题,提出了一种可存储式井下声波信号模拟器设计方案;为了提升人机交互体验,新增了语音交互技术,便于用户操作并了解仪器当前工作状态。经实验测试,该系统噪声均方根值小于5μV、采集电路信噪比约为108.6 dB。在实际油井深度测试中,与对标仪器的绝对误差在0.7 m以内,测试结果表明该系统能够满足油田的现场生产需求,为井下动液面深度检测提供了新的解决方案。