专利名称：一种煤层气井液面测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于煤层气田的开采技术领域，尤其是涉及一种煤层气井液面测试仪。
背景技术：
煤层气地面钻采主要采用的是排水采气工艺，通过调节排水量控制井底流压，使煤层气最大限度的解析出来，达到商业化采气目的。液面深度是指地面到井中液面的距离，反映的是井底的流压，是排水量调节的重要依据。煤层气井液面测试仪是用来测试煤层气井液面深度的仪器。煤层气田的开采工艺与油田有本质的区别，对液面深度测试的要求也有很大的不 同。现有的煤层气井液面深度数据一般通过油井液面测试仪获得。仪器采用回声法测量深度，主要由井口连接器和数据记录仪组成。井口连接器中的声源主要采用声弹爆炸、高压氮气和压缩空气三种方式发声，仪器体积较大，使用中存在仪器携带不方便的问题；井口连接器中的微音器采用的是压电式微音器，灵敏度低，测试的曲线中接箍波不清晰，液面波不明显，不便于资料的准确解释。记录仪中信号的滤波采用的是模拟滤波器或者开关电容滤波器，滤波参数设定后，一般很难改变，无法满足现场不同井况的要求。传统仪器在使用中经常存在对于干扰较大的井(螺杆泵井、气动机井等)测试曲线较差的现象。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种煤层气井液面测试仪，其体积小，重量轻，便于携带，同一口井多次测量的重复性高，液面测试曲线良好，适用范围广，易于维修维护，操作使用便捷，实用性强，使用效果好，便于推广使用。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种煤层气井液面测试仪，包括井口连接器和与井口连接器相接的数据记录仪，其特征在于所述井口连接器包括连接体以及固定连接在连接体上的用于发出声波信号的电动式声源和用于将声波信号转换成电信号的微音器，所述连接体的一端设有用于与煤层气井井口装置连接的螺纹；所述数据记录仪包括电源模块、微处理器模块以及与微处理器模块相接并用于参数设置的参数设置电路模块、用于显示测试数据的显示电路模块和用于存储测试数据的数据存储器模块，所述微音器通过依次相接的信号调理电路模块和A/D转换电路模块与微处理器模块相接，所述微处理器模块通过依次相接的D/A转换电路模块和功率放大电路模块与电动式声源相接。上述的一种煤层气井液面测试仪，其特征在于所述微处理器模块为DSP数字信号处理器。上述的一种煤层气井液面测试仪，其特征在于所述A/D转换电路模块和D/A转换电路模块集成在所述DSP数字信号处理器内部。上述的一种煤层气井液面测试仪，其特征在于所述参数设置电路模块为4X4矩阵键盘电路。上述的一种煤层气井液面测试仪，其特征在于所述数据存储器模块为U盘。上述的一种煤层气井液面测试仪，其 特征在于所述电源模块为可充电锂电池。上述的一种煤层气井液面测试仪，其特征在于所述微音器为电容式微音器。本实用新型与现有技术相比具有以下优点I、本实用新型中井口连接器上的声源采用电动式声源，由于煤层气井一般液面深度都小于1500m，并不存在像油井一样的4000m及以上的液面深度，因此电动式声源不仅能够很好地满足煤层气井液面深度测量的需求，声源便于调制，而且使得仪器的体积小，重量轻，便于携带。2、本实用新型中的微音器为电容式微音器,灵敏度高，由于煤层气井口压力相对油井来说并不高，一般都小于2Mpa，因此电容式微音器的耐压值能够满足煤层气井口压力的需求，测试的液面曲线中接箍波清晰，液面波明显，便于资料的准确解释，同一口井多次测量的重复性较高。3、本实用新型数据记录仪中的微处理器模块采用DSP数字信号处理器，便于修改滤波参数，能够适应不同井况，对于干扰较大的螺杆泵井、气动机井的液面测试曲线良好，适用范围广，易于维修维护。4、本实用新型中的数据存储器模块为U盘，支持热插拔，可以直接插到计算机的USB接口上，将测试得到的声波曲线数据回放到计算机，操作人员对液面测试资料的解释可以在数据记录仪上完成，也可以在计算机上完成，通过资料的解释得到液面深度；操作使用便捷。5、本实用新型的实用性强，使用效果好，便于推广使用。综上所述，本实用新型体积小，重量轻，便于携带，同一口井多次测量的重复性高，液面测试曲线良好，适用范围广，易于维修维护，操作使用便捷，实用性强，使用效果好，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图I为本实用新型的电路原理框图。图2为本实用新型井口连接器的结构示意图。附图标记说明1-1-连接体；1_2_电动式声源；1_3_微首器；1-4-螺纹；2-1-电源模块；2-2-微处理器模块；2-3-参数设置电路模块； 2-4-显示电路模块； 2_5_数据存储器模块；2-6-信号调理电路模块； 2-7-A/D转换电路模块；2-8-D/A转换电路模块； 2_9_功率放大电路模块。
具体实施方式
如图I和图2所示，本实用新型包括井口连接器和与井口连接器相接的数据记录仪，所述井口连接器包括连接体1-1以及固定连接在连接体1-1上的用于发出声波信号的电动式声源1-2和用于将声波信号转换成电信号的微音器1-3，所述连接体1-1的一端设有用于与煤层气井井口装置连接的螺纹1-4 ;所述数据记录仪包括电源模块2-1、微处理器模块2-2以及与微处理器模块2-2相接并用于参数设置的参数设置电路模块2-3、用于显示测试数据的显示电路模块2-4和用于存储测试数据的数据存储器模块2-5，所述微音器1-3通过依次相接的信号调理电路模块2-6和A/D转换电路模块2-7与微处理器模块2-2相接，所述微处理器模块2-2通过依次相接的D/A转换电路模块2-8和功率放大电路模块2-9与电动式声源1-2相接。如图I和图2所示，本实施例中，所述微处理器模块2-2为DSP数字信号处理器。所述A/D转换电路模块2-7和D/A转换电路模块2-8集成在所述DSP数字信号处理器内部。所述参数设置电路模块2-3为4X4矩阵键盘电路。所述数据存储器模块2-5为U盘。所述电源模块2-1为可充电锂电池。所述微音器1-3为电容式微音器。本实用新型的工作原理及工作过程是测液面时，将井口连接器螺纹连接在煤层气井的井口装置上，将数据记录仪和井口连接器通过电缆进行电气连接。微处理器模块2-2产生含有特征码的数字序列信号，此信号经D/A转换电路模块2-8转换成模拟信号输出给功率放大电路模块2-9，功率放大电路模块2-9将信号进行放大后通过电缆输出给电动式声源1-2，驱动电动式声源1-2发出声波，声波在煤层气井的油套环形空间里面传播，遇到接箍和液面发生反射，微音器1-3将反射的声波信号转换成微弱的电信号，此电信号经信号调理电路模块2-6进行放大和滤波处理后输出给A/D转换电路模块2-7，A/D转换电路模块2-7将该模拟信号转换成数字信号后输出给微处理器模块2-2,微处理器模块2-2对该信号进行分析处理并控制显示电路模块2-4显示该测试得到的声波曲线数据，并同时将该声波曲线数据通过数据存储器模块2-5进行存储。数据存储器模块2-5为U盘，支持热插拔，可以直接插到计算机的USB接口上，将测试得到的声波曲线数据回放到计算机，操作人员对液面测试资料的解释可以在数据记录仪上完成，也可以在计算机上完成，通过资料的解释得到液面深度。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种煤层气井液面测试仪，包括井口连接器和与井口连接器相接的数据记录仪，其特征在于所述井口连接器包括连接体(1-1)以及固定连接在连接体(1-1)上的用于发出声波信号的电动式声源(1-2)和用于将声波信号转换成电信号的微音器(1-3),所述连接体(1-1)的一端设有用于与煤层气井井口装置连接的螺纹(1-4);所述数据记录仪包括电源模块(2-1)、微处理器模块(2-2)以及与微处理器模块(2-2)相接并用于参数设置的参数设置电路模块(2-3)、用于显示测试数据的显示电路模块(2-4)和用于存储测试数据的数据存储器模块(2-5)，所述微音器(1-3)通过依次相接的信号调理电路模块(2-6)和A/D转换电路模块(2-7)与微处理器模块(2-2)相接，所述微处理器模块(2-2)通过依次相接的D/A转换电路模块(2-8)和功率放大电路模块(2-9)与电动式声源(1-2)相接。
2.按照权利要求I所述的一种煤层气井液面测试仪，其特征在于所述微处理器模块(2-2)为DSP数字信号处理器。
3.按照权利要求2所述的一种煤层气井液面测试仪，其特征在于所述A/D转换电路模块(2-7)和D/A转换电路模块(2-8)集成在所述DSP数字信号处理器内部。
4.按照权利要求1、2或3所述的一种煤层气井液面测试仪，其特征在于所述参数设置电路模块(2-3)为4X4矩阵键盘电路。
5.按照权利要求1、2或3所述的一种煤层气井液面测试仪，其特征在于所述数据存储器模块(2-5)为U盘。
6.按照权利要求1、2或3所述的一种煤层气井液面测试仪，其特征在于所述电源模块(2-1)为可充电锂电池。
7.按照权利要求1、2或3所述的一种煤层气井液面测试仪，其特征在于所述微音器(1-3)为电容式微音器。
专利摘要本实用新型公开了一种煤层气井液面测试仪，包括井口连接器和数据记录仪，井口连接器包括连接体以及固定连接在连接体上的电动式声源和微音器，连接体的一端设有用于与煤层气井井口装置连接的螺纹；数据记录仪包括电源模块、微处理器模块以及与微处理器模块相接的参数设置电路模块、显示电路模块和数据存储器模块，微音器通过依次相接的信号调理电路模块和A/D转换电路模块与微处理器模块相接，微处理器模块通过依次相接的D/A转换电路模块和功率放大电路模块与电动式声源相接。本实用新型体积小，重量轻，便于携带，同一口井多次测量的重复性高，液面测试曲线良好，适用范围广，易于维修维护，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
文档编号E21B47/047GK202370506SQ20112057018
公开日2012年8月8日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日
发明者安静宇, 张奇, 景宁波, 柴钰, 狄常馨, 王嘉博, 白云, 郑琪, 黄向东 申请人:西安科技大学