基于DSP动液面深度测试系统设计

2014-12-04 09:54:56来源: eccn

1 引言  

动液面深度是油机井的井口到井下油层表面的距离,是抽油机井定期测试中的一个重要参数。由动液面深度还可计算出井管内的平均声速。动液面深度、井管内的平均声速与其它测试项目的结果相结合可以充分反映抽油机井的工作状态和产量情况,为油井的诊断和维护提供依据。



2 动液面深度测试原理  

动液面深度测试仪器通过采集由安装在井口的炮枪发出并经过井管接头反射的节箍波信号和经过油层表面反射的液面波信号(如图1所示),找出井口位置、动液面位置及基准节箍波,用公式(1)来计算动液面深度。  

  
图1节箍波和液面波波形示意图  


(1)  
公式(1)中A、B、C、D分别代表井口位置、液面位置、参考节箍波起点和参考节箍波终点,L为单节井管的长度,N为介于C、D之间的参考节箍波的个数。由于每个节箍波对应一节井管,因此N就是C、D之间的井管个数。

由于传感器本身的噪声、环境噪声等多种噪声源的存在,所采集到的波形并非都能如图1那样很容易地找出上述的各特征点,尤其是参考节箍波,这就给准确计算动液面深度带来困难,有时甚至根本无法计算。因此对传感器输出信号的滤波处理成为准确计算动液面深度的关键。  



3 传统的动液面深度测试仪结构  

目前普遍采用的动液面深度测试仪有如图2所示的基于模拟电路的结构和如图3所示的基于微控制器的结构。  

  
图2基于模拟电路的动液面深度测试仪原理框图  

  
图3基于微控制器的动液面深度测试仪原理框图  

在图2的结构中,微音器捡拾由炮枪发出并经过井管接头和油层表面反射后返回到井口的低频声波信号,该信号经放大器放大后进入两个窄带滤波器:带通滤波器 BPF和低通滤波器LPF。带通滤波器的输出即为节箍波信号,低通滤波器的输出为液面波信号。数据采集由驱动电路控制绘图笔在纸带上绘制节箍波和液面波曲线来完成。井口位置、液面位置、参考节箍波起点、参考节箍波终点等特征位置的提取及动液面深度与井管内平均声速的计算完全由技术人员手工完成。

[1] [2]

关键字:dsp  动液面  深度测试

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2014/1204/article_10250.html
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