[發明專利]一種用于測量動液面的井下壓力無線傳輸的發聲裝置

在審

• 申請號: 201710831787.X
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN109519168A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 任桂山;米立飛;馬先平;蘇鋒
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B47/14
• 分類號: E21B47/14;E21B47/06;E21B47/047
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 董亞軍

本發明實施例涉及一種用于測量動液面的井下壓力無線傳輸的發聲裝置，屬于油田測井技術領域。具體地，該發聲裝置包括具有第一內腔的本體，在該第一內腔中設置有壓力傳感器、與壓力傳感器電連接的信號處理單元、與信號處理單元電連接的縱波換能器，以及用于供電的電源裝置；本發明實施例提供的發聲裝置通過壓力傳感器測取壓力信號，由信號處理單元將電信號轉換為聲信號，再由縱波換能器將聲波轉換為縱波，從而將井下壓力無線傳輸至地面接收裝置，進一步再通過地面接收裝置計算得到動液面等參數信息；該發聲裝置能夠改變聲波類型，實現聲波的遠距離傳輸，解決了傳統回聲儀測量法對原油性質要求高、出現“油帽子”等情況測不準的問題。

技術領域

本發明涉及油田測井技術領域，特別涉及一種用于測量動液面的井下壓力無線傳輸的發聲裝置。

背景技術

在油井開采過程中，需要對油井的溫度、壓力、動液面等參數進行測量，以監控采油過程。其中，動液面是指油套環形空間中的液面深度，是及時掌握油井供液能力和調節機械采油的重要依據，是油井測量的一個很重要的參數。

目前，對于油井動液面的測量，普遍采用回聲儀測量技術，其工作原理為：在井口激發信號發生器，產生的聲波信號在油套管環形空間內向下傳播，經過若干油管接箍最終到達液面；其中每一個油管接箍和液面都是聲波的反射界面，反射聲波被井口微音器接收，最后結合油管長度算出動液面的深度。

在實現本發明的過程中，本發明人發現現有技術中至少存在以下問題：采用回聲儀測量動液面時，存在于油套管環形空間內的任何障礙物，都可能對正常的聲波序列造成擾動甚至破壞；尤其在面對稠油井的幾十米的“油帽子”時，回聲儀往往不能準確測出液面深度。

發明內容

為了解決上述的技術問題，本發明提供一種用于測量動液面的井下壓力無線傳輸的發聲裝置。

具體而言，包括以下的技術方案：

一種用于測量動液面的井下壓力無線傳輸的發聲裝置，所述發聲裝置安裝在抽油機的下端，包括本體，所述本體具有封閉的第一內腔；在所述第一內腔內設置有：

壓力傳感器，所述壓力傳感器的探頭從所述本體伸出；

與所述壓力傳感器電連接的信號處理單元；所述信號處理單元用于將壓力信號轉換為聲信號；

與所述信號處理單元電連接的縱波換能器；以及

用于對所述壓力傳感器、所述信號處理單元和所述縱波換能器供電的電源裝置。

優選地，所述本體為圓柱形結構。

進一步地，所述發聲裝置還包括連接在所述本體的兩端的加長結構，所述加長結構具有與所述本體相同的形狀。

優選地，所述第一內腔為位于所述本體的內部的圓柱形空腔；且所述本體和所述第一內腔共軸線。

進一步地，所述本體還具有位于所述第一內腔的內部、密封的第二內腔；

所述電源裝置包括電池和電壓轉換器，所述電池位于所述第二內腔中，所述電壓轉換器位于所述第一內腔中，所述電池與所述電壓轉換器電連接。

優選地，所述第二內腔的一端為與所述本體一體成型的密封結構，所述第二內腔的另一端具有開口，所述開口通過堵塞部件密封。

優選地，所述第二內腔為位于所述本體的內部的圓柱形空腔；且所述第二內腔和所述第一內腔共軸線。

優選地，所述縱波換能器為圓管形換能器，所述圓管形換能器環繞所述第二內腔設置。

優選地，所述本體的一端設置有用于與所述抽油機連接的螺紋結構。

優選地，所述本體的振動頻率在1200Hz和1400Hz之間。