专利名称：油—套管环空液面测深仪的井口装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型的油一套管环空液面测深仪的井口装置，它是属于对石油开发工程中所使用的试井仪器设备的改造。它主要是通过由换能器所组成的发射和接受声系与相应的测试系统相配合使用，来达到在油一套管环空内测试液面深度的目的。
在石油工业开发工程中的各类油井工作过程中，工作者都需要经常地了解油井的工作状态，因此就需要在试井资料的基础上对油井进行分析。而分析工作是一个复杂的经验判断和数字处理的过程，其对象大体可分为两部分即油层的供油能力和抽油机电系统的工作状况。目前，国内外获取油井油—套环空中液面深度的主要手段是用回声仪，其工作原理是在与套管连接的井口向油—套环空中发射一个声脉冲，声脉冲沿着油—套环空的环形空间向井下传播，当遇到油管接箍、声标和液面等障碍物便产生反射脉冲，反射的声脉冲由声—电换能器(如压电陶瓷微音器)转换成电信号，然后通过放大、整形、滤波等处理后进入记录。其发声方式有两种一是采用火药发声弹，在井口击发产生声脉冲，一是在发声枪体内和油—套环空之间建立一个气压差，在迅速打开截止阀的瞬间，向油—套环空之间发出一个声脉冲。其火药枪和气枪的发声存在有许多问题，如安全问题、大量的材料消耗、发声频带的宽度和响度针对性较差、机体大而笨重及由于火药爆炸所引起的高压腐蚀性气体等等；就其记录仪器，也存在有发声和记录之间除回声信号传递外、无任何自动协调功能、仪器记录的灵敏度和频率均在操作中进行试调，往往需进行多次试调后才能得到理想的结果，因为在测试前对油—套环空液面深度、声源的频度和响度等均未知，所以必须进行试测。以上的诸类问题，是试井工作者所一直在探索解决的。
本实用新型的目的就在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种新型的用于油—套管环空液面测深仪的井口装置，它是通过合理的结构设计和采用一种新的发声机制，使得测深仪能够准确有效的检测到待测液面的反射波。它主要是由设置在管壳内的发声腔、收音腔组成的声系室和温压检测室所构成，其主要的技术特点在于声系室与温压检测室是在管壳内串联而成，其发声腔和收音腔设置在同一个声系室内，并由隔音板使之相分隔；而温压检测室内则设置有温度传感器和压力传感器，它可以设置在声系室的前端或后端，并通过导压孔与声系室及待测液面上部的传声介质相连通。
附图
即为本实用新型的结构示意图附图的图面说明如下1---温压检测室2---信号插座3---压盖 4---导线槽5---温度传感器6---壳体7---微音接收装置 8---收音腔9---隔音板10---声系室 11---发声腔 12---发声装置13---等压孔 14---压力传感器为了更好地实现本实用新型的上述目的，本实用新型的设计者是在声系室(10)的发声腔(11)内设置由电声换能器所构成的发声装置(12)，而收音腔(8)内则设置有由声电换能器所构成的微音接收装置(7)，其发声腔(11)与收音腔(8)之间是由隔音板(9)使其相分隔，其声系室内的发声腔(11)可以设置在收音腔(8)的前面、也可以设置在收音腔(8)的后面；而温压检测室(1)则既可以设置在声系室(10)的前端、也可以设置在声系室(10)的后端。
下面将结合附图和实施例来详叙本实用新型的原理及技术特点在实际研制和设计中，本实用新型的设计者是将该油—套管环空液面测深仪的井口装置设计成如附图所示的结构，即声系室设置在温压检测室的前端，其发声腔和收音腔是并列设置在声系室内，其间由隔音板使之相分隔，温压检测室与声系室是通过连通孔相连通，并与待测液面上部的传声介质相连通。在实际运作过程中，是由电声换能器和声电换能器构成一个声系；在激励电信号的激发下电声换能器发声，在油—套环空中遇任何障碍均发生声波反射，声电换能器将声波转化成电信号；在蜂鸣器与微音器之间由隔音板隔开，以阻隔源声直接进入微音器；导压孔将油—套环空中的气体引入压力、温度传感器所在的腔体、使压力、温度传感器感应传声介质的压力和温度；压力、温度和反射波信号的采集由处理芯片完成，并可通过显示器进行文字和图形显示，也可与微机进行数据通讯；其处理软件是固化在EPROM中，并为采集的反射波曲线预留了32K以上的RAM空间，以保证至少30口井的液面资料储存。
在实际的使用和操作中，本实用新型是与专用的记录仪相配合使用，该专用的记录仪是一个集控制、采集、储存、显示和通讯为一体的小系统，从而构成一个高效率、低损耗、高准确性和适应性广的专用测量系统。它的优点是①.声源和记录部分为一体控制，激励声源产生声响的频率和响度在控制之中，随之也就确定了检测声信号的相应频率，检测声频总是自动适应激励声频；②.激励声源的频度和响度可由激励电信号的不同在较大的频带和幅度中调整，这对于复杂井况的适应能力可大大提高，同时争取到了测量的主动性；③.声源采用电激励原理，使得发声只是一种简单的操作面板指令，可根据需要即时即发，其重复测量可在数秒钟内实现；④.井口发声、接收装置中的压力、温度传感器向记录仪回送油井油—套环空压力、温度状况，从而获得环空中气体密度，由此可确定最佳发声频率和强度；⑤.使井口的发声装置无动件、无耐高压的要求，使得操作方便、损耗降低；⑥.使系统具有可迅速重复测量的功能，从而实现油井生产过程中动液面波动规律的测试和动态试井。
由于本实用新型的实施既避免了高压和火药爆炸所带来的危险性，又采用优化的处理软件使声源的频率和分贝可在较大的范围内调整，从而使得该仪器具有更强的适用性和适应性。其发声和测量一体控制，也使得其整体重量大大减小。因此，该油—套管环空液面测深仪的井口装置具有极其广泛的推广前景和极大的市场潜力。
权利要求1.油套管环空液面测深仪的井口装置，它是由设置在管壳(6)内的发声腔(11)、收音腔(8)组成的声系室(10)和温压检测室(1)所构成，其特征在于声系室(10)与温压检测室(1)是在管壳(6)内串联而成，其发声腔(11)和收音腔(18)设置在同一个声系室(10)内，并由隔音板(9)使之相分隔；而温压检测室(1)内则设置有温度传感器(5)和压力传感器(14)，它可以设置在声系室(10)的前端或后端，并通过导压孔(13)与声系室(10)及待测液面上部的传声介质相连通。
2.根据权利要求1所述的油套管环空液面测深仪的井口装置，其特征在于声系室(10)内的发声腔(11)内设置有由电声换能器所构成的发声装置(12)，而收音腔(8)内则设置有由声电换能器所构成的微音接收装置(7)，其发声腔(11)与收音腔(8)之间是由隔音板(9)使其相分隔。
3.根据权利要求1和2所述的油套管环空液面测深仪的井口装置，其特征在于声系室内的发声腔(11)可以设置在收音腔(8)的前面。
4.根据权利要求1和2所述的油套管环空液面测深仪的井口装置，其特征在于声系室内的发声腔(11)可以设置在收音腔(8)的后面。
5.根据权利要求1所述的油套管环空液面测深仪的井口装置，其特征在于温压检测室(1)可以设置在声系室(10)的前端。
6.根据权利要求1所述的油套管环空液面测深仪的井口装置，其特征在于温压检测室(1)可以设置在声系室(10)的后端。
专利摘要一种新型的油—套管环空液面测深仪的井口装置，它主要是通过由换能器所组成的发射和接受声系与相应的测试系统相配合使用，来达到在油—套管环空内测试液面深度的目的，它在实施中既可避免高压和火药爆炸所带来的危险性，又可采用优化的处理软件使声源的频率和分贝可在较大的范围内调整，从而使得该仪器具有更强的适用性和适应性，其发声和测量为一体控制，使得其整体重量大大减小。
文档编号E21B47/04GK2245116SQ95209569
公开日1997年1月15日 申请日期1995年5月4日 优先权日1995年5月4日
发明者陈镭 申请人:东营天陆石油新技术有限公司