次声波动液面测量调研材料.pptx

1、次声波测距,次声波发射器,1、次声波发射器做成探头的形式，发射和接受的部分体积尽量要小，最好能放在上图红色圆圈处。有没有现成的发生装置，体积与功率能达要求。 2.、次声波若是横向发射，往下传播的的能量能占到发射能量的多少？若要探测2000米以上的液面深度，发射能量需要多少？ 3.材料的选择：发生装置、接收装置要具有：耐腐蚀、耐热、防震动等特点。 压差发声的原理，采用微型气泵作为无套压油井的内爆声源。在油井加药口安装我们的设备，当油井套管压力超过0.2Mpa时，控制对外放气产生次声波作为测量声源。当套管没有压力或者压力小于0.2Mpa时，设备控制对套管内放气产生次声波作为测量声源。可以解决无套压

2、井不能测量的难题。由于采用无线远程控制的电控气爆脉冲声源，解决了枪弹式声源无法自动装填和高压气瓶需要定期更换的难题，使得连续自动液面测量成为可能。,、测试仪器,井口声响发声器,记录仪,一、抽油井液面测试与分析,声波,液面波,2、测试原理,一、抽油井液面测试与分析,声波,2、测试原理,动液面测试原理是利用声波在气体介质中传播时，遇到障碍物就会发生反射的原理.,波形A为井口波，波形B，C分别为回音标、液面反射波形。b、c、d为油管接箍波形。,井口波,液面波,接箍波,一、抽油井液面测试与分析,（2）利用油管接箍数计算液面深度,油管接箍波自井口到液面波之间反射明显，能分辩每个油管接箍波峰。如下图所示：

3、,a、以井口波峰为起点，至液面波峰起始点为终点，用专用卡规测量出油管根数，查阅作业记录，计算出液面深度。,b、用油管平均长度计算,一、抽油井液面测试与分析,表1 某井作业油管数据,油管序号,油管长度，m,型号 2S160-15 工作介质 空气，水，油 动作方式 直动式 型式 常闭式 流量孔径mm 15 CV值 48 接管口径 1/2 使用流体粘滞度 20CST以下 使用压力 空气,水,油：00.8Mpa 最大耐压力 1.0Mpa 工作温度 -5155 使用电压范围 10% 本体材质 不锈钢304 油封材质 NBR 或 VITON 常闭型:通电打开,不通电的时候一直关闭 接线方式:二根电线随便接

4、 安装方式:底部有指示水流方向,反过来装会影响使用 电流:AC220V 0.04A 7瓦 DC24V 0.2A4.8瓦 DC12V 0.4A4.8瓦,声速测算,声音速度与温度的关系 近似公式为：C=C0+0.607T 式中：C0为零度时的声波速度332m/s； T为实际温度()。 声音速度与气压、密度的关系 v=根号下(kp/d)。 v为声波在气体中的速度，k为气体绝热系数，p为气体压强，d 为气体密度。 声音频率与速度的关系,根据接箍回波的波形，相邻回波之间的时间间隔为1个套管长度间距。根据井身结构的具体数据，获得音标与采集信号之间的关系。 对于普通频率声波无法到达的1500米以下的部分，可

5、根据声速测算公式，结合实际测试数据，模拟曲线获得次声波的近似速度，从而根据最深的音标回波作为起始位置，再加上次声波的估算获得更深的尺度测量。,对于斜井，水平井中的次声波速度估算，可以先折算为直井，再根据实测数据做模拟声音速度变化曲线。每一节套管的长度中的回波时间间隔，以套管中间点的位置上的折算深度为次声波速度折算基准。以此累加，形成整个井身长度。,数据量分析,采集过程的时间，以5000多米的井计算，声波返回时间约为30秒。 采集频率考虑到时间精度，微音器采样频率应该确定在50000HZ以上。这样 350(M/S) X 0.00002 = 0.7CM. 采集一次的数据量为 30*50000 *811.5M 以上的数据文件。 在采集端对数据文件进行处理，只保留关键点数据，数据量为 15k左右。这个数据对于实时数据采集来说，数据量还是很大的。如果考虑压缩后，文件为810K，用GPRS将数据传回进行分析，还是可行的,硬件设备与运行模式概述,同时采集高中低频声波以及次声波，处理大量数据，同时兼顾网络连接，推荐使用安卓平台，在设备端控制进行发声，并进行数据采集。 安卓平台上运行一个远程服务程序，由