[发明专利]一种油井动液面识别方法

说明书

本发明公开了一种油井动液面识别方法，包括步骤：一、获取动液面深度预估值并采集回波信号；二、回波采样信号的滤波；三、带通滤波回波信号的频域变换；四、提取回波信号声速；五、回波采样信号的数据归零处理；六、归零回波采样信号的滤波；七、查找动液面位置的突变峰值和动液面位置的采样点；八、获取动液面位置的采样时间；九、识别动液面的实际深度。本发明根据不同的油井深度，确定带通滤波回波信号的窗长及窗口的步长，识别基于油管接箍的回波周期信号提取回波信号声速，声速计算准确，并查找动液面位置的突变峰值和动液面位置的采样点获取动液面位置的采样时间，解决动液面信号被噪声淹没无法直接识别问题。

技术领域

本发明属于井下动液面识别技术领域，具体涉及一种油井动液面识别方法。

背景技术

在油田油井采油生产中，动液面深度是油藏开采状况监测的重要参数。动液面反映油井的供液能力，不但用于检测采油状况，而且用来分析注水效果，能反映油井的砂堵、结蜡等油井生产状况。现有两类动液面识别方法时域法和频域法，其中，时域法有手工识别、幅度-过零率函数法识别动液面和模糊聚类方法等；频域法有谱减法，将声波反射信号频谱与背景噪声频谱相减，提取信号频谱，从而识别动液面。正常情况下，井况良好，无环境噪声时，动液面反射信号较强，特征明显，测量信号上可以清晰看到对应动液面位置的反射信号，通过手工识别可以获得动液面位置信号，进而确定动液面深度。当噪声统计特性已知时，谱减法可以提取动液面信息。但是，实际情况却很复杂，井况恶劣，存在各种环境噪声，尤其是油井正在工作时测量动液面，噪声远大于反射信号，没有简单的统计特性，肉眼无法直观识别动液面信号，因此现有动液面识别方法不能适应于各种油井环境，通用性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种油井动液面识别方法，根据不同的油井深度，确定带通滤波回波信号的窗长及窗口的步长，识别基于油管接箍的回波周期信号提取回波信号声速，声速计算准确，并查找动液面位置的突变峰值和动液面位置的采样点获取动液面位置的采样时间，解决动液面信号被噪声淹没无法直接识别问题，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种油井动液面识别方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、获取动液面深度预估值并采集回波信号：利用油泵在油井中的安装位置获取动液面深度预估值Y_h，利用计算机控制声波发生器发出次声波信号，所述次声波信号在油管与套管之间形成的环形空间内经动液面、油管和油管接箍反射形成回波信号，利用回波接收器接收所述回波信号，动液面测量仪以采样频率f_s采集所述回波信号，得到回波采样信号s(i)，并将回波采样信号s(i)发送至计算机中，其中，i为采样点数编号；

所述声波发生器和回波接收器均安装在油井的井口，声波发生器的输入端与计算机的输出端连接，回波接收器的输出端与动液面测量仪的输入端连接，动液面测量仪通过有线或无线的方式与计算机进行通信；油管设置在所述套管内，油管由多根管节依次连接而成，相邻两根所述管节采用油管接箍连接；

步骤二、回波采样信号的滤波，过程如下：

步骤201、预估次声波在单根管节上的基波频率f_B的范围：根据公式f_Bmin≤f_B≤f_Bmax，预估次声波在单根管节上的基波频率f_B的范围，其中，f_Bmin为次声波在单根管节上的基波最小频率，且f_Bmax为次声波在单根管节上的基波最大频率且L为单根管节的长度，v_min为次声波在油管与套管之间形成的环形空间内传播的最小声速，v_max为次声波在油管与套管之间形成的环形空间内传播的最大声速；