，连接体22中心孔外部设置有若干密封圈，使得增压腔26和控制腔27完全密闭隔离。
[0026]上述各实施例中，增压活塞25粗端部外表面设置有若干密封圈，使得控制腔左气室271和控制腔右气室272完全密闭隔离。
[0027]本发明自增压油气井液位测试装置的工作原理为:
[0028]首先将气枪I的活动接头10与井口阀门连接，此时井内气体通过活动接头10进入发声室15，并由发声室出气孔111进入高压软管301。控制系统利用两霍尔传感器231、232检测磁环251的信号进而判断增压活塞25的位置，反馈控制第一电磁阀223、第二电磁阀224、第三电磁阀243和第四电磁阀244的开闭，交替切换控制气路方向使控制腔左气室271和控制腔右气室272交替充放气，推动增压活塞25往复移动，进而使增压活塞25的细轴端往复进出增压腔26，改变增压腔26体积、压缩增压腔26内气体进入储气室16。
[0029]具体的，初始化设定增压活塞25获得初始动力，向控制腔右气室272方向运动。此时，霍尔传感器232检测到增压活塞25上磁环251接近自身位置，将检测到的位置信号发送到控制系统。控制系统打开第二电磁阀224和第三电磁阀243，使得井内气体由高压软管301通过第二端盖进气孔241进入控制腔右气室272，推动增压活塞25向控制腔左气室261方向运动，控制腔左气室271内多余气体通过连接体出气孔222排出。由于增压活塞25为阶梯形状，控制腔27内增压活塞25粗轴端的面积是增压腔26内增压活塞25细轴端面积的三倍，根据压差面积法可知，增压腔26内气体压强将是控制腔27的三倍。由于第一端盖出气孔201内设置有单向出气阀204，第一端盖进气孔202内设置有单向进气阀204，故当增压活塞25细轴端进入增压腔26时，增压腔26内气体因体积减小只能由第一端盖出气孔201经高压软管302进入气枪I的储气室16进行储存。
[0030]同理，当霍尔传感器231检测到增压活塞25上磁环251接近自身位置时，将检测到的位置信号发送到控制系统。控制系统打开第一电磁阀223和第四电磁阀244，并关闭第二电磁阀224和第三电磁阀243，使得井内气体由高压软管301经连接体进气孔221进入控制腔左气室271内，推动增压活塞向控制腔右气室272方向运动，控制腔右气室272内多余气体通过第二端盖出气孔242排出。当增压活塞25的细轴端背离增压腔26时，增压腔26内气体因体积增大只能从井内吸气。
[0031]当需要发射声波时，控制系统打开电磁阀134，并通过调节调节阀135打开孔径大小调节发声气流强度，使得储气室16内高压气体通过储气室出气孔132、调节阀135、电磁阀134和管路133组成的发声气路传输到发声腔121内产生次声波。次声波在发声室15内通过活动接头10传到井内环空。井内产生的回声则通过活动接头10进入发声室15内最终被微音传感器124接收，并发送到控制系统进行液面深度的计算。
[0032]上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
【主权项】
1.一种自增压油气井液位测试装置，其特征在于:它包括气枪和增压装置，所述气枪与所述增压装置之间通过天然气高压软管连接； 所述气枪包括活动接头、发声腔体、法兰和储气腔体；所述发声腔体一端通过所述活动接头与井口阀门连接，所述发声腔体另一端通过螺栓与所述法兰、储气腔体紧固连接；所述发声腔体与所述法兰之间构成发声室，所述法兰与所述储气腔体之间构成储气室； 所述增压装置包括第一端盖、增压腔体、连接体、控制腔体、第二端盖和增压活塞；所述增压腔体设置在所述第一端盖和连接体之间，所述控制腔体设置在所述连接体和第二端盖之间，所述第一端盖、增压腔体、连接体、控制腔体和第二端盖依次通过螺栓紧固连接；所述第一端盖、增压腔体和连接体之间构成增压腔；所述连接体、控制腔体和第二端盖之间构成控制腔；所述增压活塞采用阶梯状活塞推杆，所述增压活塞的粗轴端将所述控制腔分为控制腔左气室和控制腔右气室；所述增压活塞的细轴端经所述连接体的中心孔进入所述增压腔体内部。
2.如权利要求1所述的一种自增压油气井液位测试装置，其特征在于:所述气枪中，所述发声腔体一侧设置有一发声室出气孔，所述发声室出气孔通过一高压软管与所述增压装置连接； 所述法兰内部设置有一发声腔，发声腔出气孔设置在所述法兰的中心面，发声腔进气孔设置在所述法兰的侧面；所述法兰的中心面上紧邻所述发声腔出气孔还设置有一微音传感器； 所述储气腔体端部设置有储气室进气孔和储气室出气孔；所述储气室进气孔通过另一高压软管与所述增压装置连接；所述储气室出气孔通过管路与所述发声腔进气孔连接，所述管路上还设置有电磁阀和调节阀。
3.如权利要求1所述的一种自增压油气井液位测试装置，其特征在于:所述增压装置中，所述第一端盖上设置有与所述增压腔连通的第一端盖进气孔和第一端盖出气孔；所述第一端盖进气孔内设置有进气单向阀，所述第一端盖出气孔内设置有出气单向阀；所述出气单向阀通过所述高压软管与所述气枪的储气室进气孔连接； 所述连接体两侧分别设置有与所述控制腔体内部连通的连接体进气孔和连接体出气孔；所述连接体进气孔和连接体出气孔内分别设置有第一电磁阀和第二电磁阀； 所述第二端盖上设置有与所述控制腔体内部连通的第二端盖进气孔和第二端盖出气孔；所述第二端盖进气孔和第二端盖出气孔内分别设置有第三电磁阀和第四电磁阀； 所述第一端盖进气孔、连接体进气孔和第二端盖进气孔通过直管连接所述另一高压软管后与所述气枪的发声室出气孔连接； 所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀的开闭均由现有控制系统控制。
4.如权利要求2所述的一种自增压油气井液位测试装置，其特征在于:所述第一端盖上设置有与所述增压腔连通的第一端盖进气孔和第一端盖出气孔；所述第一端盖进气孔内设置有进气单向阀，所述第一端盖出气孔内设置有出气单向阀；所述出气单向阀通过高压软管与所述气枪的储气室进气孔连接； 所述连接体两侧分别设置有与所述控制腔体内部连通的连接体进气孔和连接体出气孔；所述连接体进气孔和连接体出气孔内分别设置有第一电磁阀和第二电磁阀； 所述第二端盖上设置有与所述控制腔体内部连通的第二端盖进气孔和第二端盖出气孔；所述第二端盖进气孔和第二端盖出气孔内分别设置有第三电磁阀和第四电磁阀； 所述第一端盖进气孔、连接体进气孔和第二端盖进气孔通过直管连接所述另一高压软管后与所述气枪的发声室出气孔连接； 所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀的开闭均由现有控制系统控制。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种自增压油气井液位测试装置，其特征在于:所述增压活塞的粗轴端外表面设置有磁环，所述磁环通过磁环压盖固定于所述增压活塞上，所述磁环压盖螺纹连接在所述增压活塞上；所述控制腔体两端分别设置有一用于检测所述增压活塞上所述磁环位置的霍尔传感器，两所述霍尔传感器所检测到的磁环的位置信号反馈到现有控制系统。
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种自增压油气井液位测试装置，其特征在于:所述发声腔体还设置有一用于检测井内气体压力的压力表。
7.如权利要求5所述的一种自增压油气井液位测试装置，其特征在于:所述发声腔体还设置有一用于检测井内气体压力的压力表。
8.如权利要求1或2或3或4或7所述的一种自增压油气井液位测试装置，其特征在于:所述增压装置的第一端盖上设置有一用于检测所述增压腔内气体压力的压力表。
9.如权利要求5所述的一种自增压油气井液位测试装置，其特征在于:所述增压装置的第一端盖上设置有一用于检测所述增压腔内气体压力的压力表。
10.如权利要求6所述的一种自增压油气井液位测试装置，其特征在于:所述增压装置的第一端盖上设置有一用于检测所述增压腔内气体压力的压力表。
【专利摘要】本发明涉及一种自增压油气井液位测试装置，其特征在于：它包括气枪和增压装置，气枪与增压装置之间通过天然气高压软管连接；气枪包括活动接头、发声腔体、法兰和储气腔体；发声腔体一端通过活动接头与井口阀门连接，另一端通过螺栓与法兰、储气腔体紧固连接；增压装置包括第一端盖、增压腔体、连接体、控制腔体、第二端盖和增压活塞；增压腔体设置在第一端盖和连接体之间，控制腔体设置在连接体和第二端盖之间，第一端盖、增压腔体、连接体、控制腔体和第二端盖依次通过螺栓紧固连接；增压活塞采用阶梯状活塞推杆，增压活塞的粗轴端固定在控制腔体内部；增压活塞的细轴端经连接体的中心孔进入增压腔体内部。本发明可以广泛应用于海上油井液面位置测试领域中。
【IPC分类】E21B47-047
【公开号】CN104879123
【申请号】CN201510295997
【发明人】曹砚锋, 刘书杰, 文敏, 范志利, 孙太升, 王平双, 冯桓榰, 何英明
【申请人】中国海洋石油总公司, 中海油研究总院
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月2日