[发明专利]一种用于测量动液面的井下压力无线传输的发声装置

说明书

本发明实施例涉及一种用于测量动液面的井下压力无线传输的发声装置，属于油田测井技术领域。具体地，该发声装置包括具有第一内腔的本体，在该第一内腔中设置有压力传感器、与压力传感器电连接的信号处理单元、与信号处理单元电连接的纵波换能器，以及用于供电的电源装置；本发明实施例提供的发声装置通过压力传感器测取压力信号，由信号处理单元将电信号转换为声信号，再由纵波换能器将声波转换为纵波，从而将井下压力无线传输至地面接收装置，进一步再通过地面接收装置计算得到动液面等参数信息；该发声装置能够改变声波类型，实现声波的远距离传输，解决了传统回声仪测量法对原油性质要求高、出现“油帽子”等情况测不准的问题。

技术领域

本发明涉及油田测井技术领域，特别涉及一种用于测量动液面的井下压力无线传输的发声装置。

背景技术

在油井开采过程中，需要对油井的温度、压力、动液面等参数进行测量，以监控采油过程。其中，动液面是指油套环形空间中的液面深度，是及时掌握油井供液能力和调节机械采油的重要依据，是油井测量的一个很重要的参数。

目前，对于油井动液面的测量，普遍采用回声仪测量技术，其工作原理为：在井口激发信号发生器，产生的声波信号在油套管环形空间内向下传播，经过若干油管接箍最终到达液面；其中每一个油管接箍和液面都是声波的反射界面，反射声波被井口微音器接收，最后结合油管长度算出动液面的深度。

在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：采用回声仪测量动液面时，存在于油套管环形空间内的任何障碍物，都可能对正常的声波序列造成扰动甚至破坏；尤其在面对稠油井的几十米的“油帽子”时，回声仪往往不能准确测出液面深度。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种用于测量动液面的井下压力无线传输的发声装置。

具体而言，包括以下的技术方案：

一种用于测量动液面的井下压力无线传输的发声装置，所述发声装置安装在抽油机的下端，包括本体，所述本体具有封闭的第一内腔；在所述第一内腔内设置有：

压力传感器，所述压力传感器的探头从所述本体伸出；

与所述压力传感器电连接的信号处理单元；所述信号处理单元用于将压力信号转换为声信号；

与所述信号处理单元电连接的纵波换能器；以及

用于对所述压力传感器、所述信号处理单元和所述纵波换能器供电的电源装置。

优选地，所述本体为圆柱形结构。

进一步地，所述发声装置还包括连接在所述本体的两端的加长结构，所述加长结构具有与所述本体相同的形状。

优选地，所述第一内腔为位于所述本体的内部的圆柱形空腔；且所述本体和所述第一内腔共轴线。

进一步地，所述本体还具有位于所述第一内腔的内部、密封的第二内腔；

所述电源装置包括电池和电压转换器，所述电池位于所述第二内腔中，所述电压转换器位于所述第一内腔中，所述电池与所述电压转换器电连接。

优选地，所述第二内腔的一端为与所述本体一体成型的密封结构，所述第二内腔的另一端具有开口，所述开口通过堵塞部件密封。

优选地，所述第二内腔为位于所述本体的内部的圆柱形空腔；且所述第二内腔和所述第一内腔共轴线。

优选地，所述纵波换能器为圆管形换能器，所述圆管形换能器环绕所述第二内腔设置。

优选地，所述本体的一端设置有用于与所述抽油机连接的螺纹结构。

优选地，所述本体的振动频率在1200Hz和1400Hz之间。