【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种采油过程监测技术,具体涉及一种油田井下液位检测方法与装置。
技术介绍
目前,油井液面测量的方法主要有两种:一种是在井口用高压气体或子弹产生声波,利用安装在井口的声波接收器(通常为高灵敏度麦克风)接收反射声波,由声波接收器接收反射声波并转换成电信号,通过控制电路进行数字处理,自动计算出液面深度;另一种应用于捞油机构,在捞油桶钢丝绳上安装重力传感器测量钢丝绳重力,油桶触及油液时由于受到浮力作用,使得传感器所测值减小,通过识别这种变化判断油液高度。但是,这两种油井液面测量方法都存在一些不足。对于第一种方法,其问题在于:一方面,声波测量方法由于声波衰减,经常有较大误差或者测量不到反射波;另一方面,这种方法由于受到声波发射端的压力气体容量或子弹容量的限制,因此不能实现长时间的实时测量,并且这种测量方法的成本较高。对于第二种方法,其问题在于,仅仅依靠识别钢丝绳重力传感器所测值的瞬时减小来判断油桶状态并得到液位高度,其准确度与可靠性低,难以克服油桶在几百米长的油井内上下运动过程中所受到的各种干扰对触液状态判定的影响,容易对油桶触液状态误判而不利于实现捞油全过程的自动化控制。油井长度长,内部干扰多,且井下的液面是实时变化的,以上两种方法都易造成抽油机的抽汲参数和井下实际情况不匹配,使得采油工艺不合理,降低油井的抽油效率,增加采油成本。因此,研制一种准确可靠的捞油机井下液面连续测量方法与装置,既可以为实时调整油井的抽汲参数提供依据,保证采油的高效率,又可以实现油井采油的自动化,对实现油井高效率的开发具有重要 意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种 ...
【技术保护点】
一种油田井下液位检测方法,包括以下步骤:?第1步设空载捞油桶置于井口时连接捞油桶的钢丝绳初始长度为L0;?第2步快速下放空载捞油桶,捞油桶尚未接触液面过程中,连接捞油桶的钢丝绳拉力F表示如式I:?F=G桶+ρ绳A绳gL????L0≤L????式I?式I中,G桶表示捞油桶所受重力,ρ绳表示钢丝绳密度,A绳表示钢丝绳截面积,L表示钢丝绳长,绳拉力F随绳长L增加呈线性增大;?第3步继续下放捞油桶直到捞油桶触到井下油液;设空载捞油桶刚触及井下油液时,钢丝绳长为L1,此时钢丝绳拉力F达到空载最大值F1,之后绳拉力F随绳长L的增大而开始线性减小,识别此转折点,判断捞油桶已经到达液面,计算转折点井下绳长即为井下液位高度;?第4步捞油桶触及液面后油液进入捞油桶,捞油桶在油液中受到的浮力F浮遵循式II?F浮=ρ油gV排=ρ油gA桶(L?L1)????式II?式中,ρ油表示油液密度,g表示重力加速度,V排表示捞油桶深入油液的体积,A桶为捞油桶截面积,(L?L1)表示捞油桶深入油液的高度;?此阶段,钢丝绳拉力F随绳长L的增加线性减小到F2,绳拉力F如式III所描述:?F=G桶+G绳?F浮=(G桶+ρ油gA桶 ...
【技术特征摘要】
1.一种油田井下液位检测方法,包括以下步骤: 第I步设空载捞油桶置于井口时连接捞油桶的钢丝绳初始长度为Ltl ; 第2步快速下放空载捞油桶,捞油桶尚未接触液面过程中,连接捞油桶的钢丝绳拉力F表示如式1:2.根据权利要求1所述的油田井下液位检测方法,其特征在于,第3步采用直线分割算法识别所述转折点。3.根据权利要求1或2所述的油田井下液位检测方法,其特征在于,所述直线分割算法是基于Hough变换直线特征提取。4.根据权利要求1或2所述的油田井下液位检测方法,其特征在于,所述直线分割算法是基于逐次迭代直线特征分割。5.根据权利要求3所述的油田井下液位检测方法,其特征在于,所述直线分割算法是的具体过程为: 设图像空间中的一点O^yo)对应到参数空间(ρ,θ)中一条正弦曲线,即式VI P = X0Cos Θ +y0sin Θ 式 VI 其中P表示原点到直线的距离,Θ是该直线的法线与X轴的夹角,参数P与Θ可以极坐标形式唯一确定一条直线;在钢丝绳的下放过程中,实时得到的钢丝绳绳长、拉力数据组成数据集[(Li, Fi), i =.1,2,...,n],建立建L-F平面;L-F平面任意直线的Hough变换是参数空间的一个点,在参数空间里建立一个累加数组Α(Ρ,Θ),并置数组A中每个元素A(PS,0s)的初值为零,实时检测L-F信号图中每个点,以选定的Λ Θ为间隔,让Θ取遍-180°到180°上所有可能值,根据式式VI计算对应的Pi,根据Θ和ρ的值对数组中相应的元素进行累加; 在钢丝绳下放过程中对数组Α(Ρ,Θ)中元素进行局部峰值检测,若检测出某元素A(PS, 0s)的值在一定角度范围内远大于其他元素的值,则认为检测到直线,并提取能够唯一确定此直线的相应参数(P,Θ); 通过Hough变换对每个(L,F)点进行实时的直线检测,当按照所设置的局部峰值检验阀值检测出第二条直线且斜率变化较大时,认为钢丝绳拉力F随绳长L的增加发生突然转折而开始由于浮力随L线性减小,空载捞油桶触及油液;通过直线检测得到两条直线的参数(Pl,Q1)与(ρ2,θ2),...
【专利技术属性】
技术研发人员:罗欣,傅智春,陈学东,李小清,严可涵,周博,
申请(专利权)人:苏州大一装备科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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