[發明專利]一種基于管柱聲場特性的油井動液面深度探測器

有效

• 申請號: 201911127116.0
• 申請日: 2019-11-18
• 公開（公告）號: CN110886607B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 羅久飛;蕭紅;曾柯;冉超;龐云偉;周偉;謝海瓊;馮松;趙善國;謝觀福
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: E21B47/047
• 分類號: E21B47/047
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅;陳棟梁

1.一種基于管柱聲場特性的油井動液面深度探測器，其特征在于，包括：一套管，還包括與套管通過粗牙螺紋相聯接的套管接頭(1)、套管接頭(1)的上端通過細牙螺紋與泄壓部件(2)連接；泄壓部件(2)的上端通過細牙螺紋與外殼部件(3)連接；外殼部件(3)的上端通過細牙螺紋與揚聲器部件(4)連接；揚聲器部件(4)的上端通過細牙螺紋與密封頂蓋部件(5)連接；信號處理裝置(6)通過4個沿圓周均勻分布的螺栓與密封頂蓋部件(5)連接，套管接頭(1)用于連接油井套管，泄壓部件(2)用于油井套管泄壓，揚聲器部件(4)用于發出聲波信號，密封頂蓋部件(5)用于對探測器進行密封與安裝信號處理裝置，信號處理裝置(6)用于生成特定聲信號與處理拾音器接收的信號，油井動液面深度探測器通過信號處理裝置(6)產生聲信號，經功率放大后由揚聲器部件(4)發出聲波信號，再通過信號處理裝置(6)處理拾音器接收到的聲波信號，計算得到油井動液面深度；

所述泄壓部件(2)包括泄壓部件小管口(19)與泄壓部件大管口(20)，泄壓部件(2)的內部管徑過渡采用斜面(18)過渡，泄壓部件小管口(19)與泄壓部件大管口(20)內徑之比為0.55，泄壓部件(2)中間沿圓周均勻分布四個泄壓孔，分別聯接第一泄壓螺栓(21)、第二泄壓螺栓(22)、第三泄壓螺栓(23)和空心泄壓螺桿(24)，空心泄壓螺桿(24)底部有一個圓錐面與泄壓錐柱(25)接觸，泄壓錐柱(25)通過鎖緊桿(27)固定在泄壓調節盤(28)上，空心泄壓螺桿(24)頂部與泄壓錐柱(25)通過螺紋聯接，鎖緊螺帽(26)通過螺紋與空心泄壓螺桿(24)連接。

2.根據權利要求1所述的一種基于管柱聲場特性的油井動液面深度探測器，其特征在于，所述外殼部件(3)內表面圓周上均勻分布安裝4個軟殼卡子(11；12；13；14)，用于將軟殼(16)卡住，每個軟殼卡子(11；12；13；14)內分別安裝有拾音器(7、8、9、10)；拾音器(7、8、9、10)包括拾音器信號線(17)和拾音器網罩(15)，拾音器網罩(15)朝套管接頭(1)方向。

3.根據權利要求2所述的一種基于管柱聲場特性的油井動液面深度探測器，其特征在于，所述拾音器(7、8、9、10)分別安裝在外殼部件(3)的內壁底端凸緣對應處的軟殼卡子(11；12；13；14)上，四個拾音器(7、8、9、10)的管徑長度占外殼部件(3)的內徑的1/3。

4.根據權利要求2所述的一種基于管柱聲場特性的油井動液面深度探測器，其特征在于，軟殼(16)包裹住拾音器信號線(17)和拾音器網罩(15)的4/5部分；軟殼(16)豎直部分底端通過過盈配合聯接在軟殼卡子內，并固定于外殼部件(3)的內壁，軟殼(16)豎直部分頂端完全通過外殼部件(3)，分別穿過對應的揚聲器外殼小孔(33、34、35、36)，之后拾音器(7、8、9、10)的拾音器信號線(17)分別與電路板接口(39)上的導電柱對應聯接。

5.根據權利要求1所述的一種基于管柱聲場特性的油井動液面深度探測器，其特征在于，所述揚聲器部件(4)包揚聲器主體(29)、圓環磁石(30)、揚聲器主體定位盤(31)及揚聲器部件殼體(32)，圓環磁石(30)與揚聲器主體(29)之間通過過盈配合緊密連接，連接時揚聲器主體(29)豎直朝下，使得揚聲器主體(29)發出的聲波能夠沿著豎直朝下的方向傳遞，揚聲器主體(29)底部有四個定位槽，揚聲器主體定位盤(31)上有四個定位柱，連接時揚聲器主體定位盤(31)的定位柱對應卡在揚聲器主體(29)四個定位槽內，對揚聲器主體(29)進行周向定位，揚聲器主體定位盤(31)與揚聲器部件殼體(32)通過螺紋聯接，磁石定位環(37)通過螺紋與揚聲器部件殼體(32)連接，磁石定位環(37)與圓環磁石(30)通過磁力聯接，從而固定揚聲器主體(29)的豎直位置，揚聲器主體(29)上的信號線沿著揚聲器部件殼體(32)內的凹槽聯接到電路板接口上的導電柱上。