次声波动液面测量调研材料.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2012/12/1,#,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,井 口,接箍,回音标,液面,声波,低频波,高频波,液面波,井口波,2,、测试原理,音标波,接箍波,微音器,电缆,记录笔,一、,抽油井液面测试与分析,井 口,接箍,回音标,液面,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。,波形,A,是在井口记录下来的声波脉冲发生器发出的脉冲信号。,Ls,表示电磁笔从井口波到音标反射波在记录纸带上所走的距离，单位,mm,。,Le,表示电磁笔从井口波到液面反射波在记录纸带上所走的距离,单位,mm,。,波形,B,是声波脉冲由井口传播至回音标，又反射到井口记录下的脉冲信号。,波形,C,是声波脉冲由井口传播到液面，再由液面反射到井口记录下的脉冲信号。,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：,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,式中：,油管接箍数,平均油管长度，,m,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,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,*,8,11.5M,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,8,10K,，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,GPRS,网络，连接基地的服务器。服务器需要获取数据时，给安卓客户端发出指令，安卓客户端程序控制设备端发声，并采集数据体，然后进一步进行数据筛选，将优化缩小并压缩的数据传回基地。,