發(fā)布時間：2020-12-05 22:05

　　實際油氣井開采過程中,隨著井深增加,實時測量動液面深度誤差增大,對分析、解釋地層的有關(guān)參數(shù)和制定合理的生產(chǎn)規(guī)劃造成困難。為了提高測量動液面深度的精度,各種動液面深度測量方法被提出,而現(xiàn)有的測量方法不但沒有對測量對象的產(chǎn)生機理做深入研究,即沒有對聲波在油套環(huán)空中傳播時產(chǎn)生的回波特性進行系統(tǒng)性研究,而且油套環(huán)空中聲速計算方法在抗噪性和穩(wěn)定性方面較差。本文采用數(shù)值模擬和全相位FFT方法相結(jié)合,從油套環(huán)空間聲速的準(zhǔn)確確定和液面波的位置確定兩方面來進行研究。論文主要對以下幾個方面展開研究:(1)研究油套環(huán)空中反射波特性。針對液面波位置不易辨識的問題,基于COMSOL多物理場有限元軟件,分別構(gòu)建接箍、射孔、凹陷、液面的油套環(huán)空聲波傳播模型,研究不同極性信號源激勵時響應(yīng)特性并分析接箍反射波波形影響因素。結(jié)果表明:信號源極性為正(負(fù))時,接箍反射信號先正(負(fù))后負(fù)(正);射孔反射信號先負(fù)(正)后正(負(fù));套管內(nèi)界面腐蝕或凹陷情況下反射信號波形與射孔反射信號波形一致;液面反射信號與發(fā)射信號源同極性。信號源為正負(fù)疊加源時,響應(yīng)波形為疊加源的首峰極性源與其相反極性源單獨作用時的響應(yīng)疊加所得。接箍半徑、油套環(huán)... 

【文章來源】：西安石油大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

聲波傳播模型中不同部分物理模型

12（c）信號源處網(wǎng)格剖分（d）射孔網(wǎng)格剖分圖2-3油套環(huán)空間聲波傳播模型網(wǎng)格剖分2.4油套環(huán)空中聲波傳播響應(yīng)特性分析在動液面深度檢測中，油管接箍波的準(zhǔn)確判定，可有效地計算油套環(huán)空間聲速計算。基于此，為了明確聲波在油套環(huán)空中向下傳播時遇到接箍、射孔、套管內(nèi)界面的腐蝕或套管凹陷和液面的反射波形態(tài),通過COMSOL有限元分析軟件分別構(gòu)建對應(yīng)的三維立體模型并研究其聲波反射特性，如圖2-4所示。圖2-4接箍（左）、射孔（中）和套管內(nèi)界面凹陷(右)三維立體圖2.4.1接箍反射波數(shù)值模擬及特性分析2.4.1.1突變橫截面積數(shù)值模擬及特性分析為明確接箍波形成機理，把接箍上下表面分為兩方面進行研究，基于COMSOL有限元分析軟件構(gòu)建突變橫截面積三維立體模型：○1油管橫截面積不變，套管橫截面積由大變小模型如圖2-5（左）；○2油管橫截面積不變，套管橫截面積由小變大模型如圖2-5

12（c）信號源處網(wǎng)格剖分（d）射孔網(wǎng)格剖分圖2-3油套環(huán)空間聲波傳播模型網(wǎng)格剖分2.4油套環(huán)空中聲波傳播響應(yīng)特性分析在動液面深度檢測中，油管接箍波的準(zhǔn)確判定，可有效地計算油套環(huán)空間聲速計算�；�于此，為了明確聲波在油套環(huán)空中向下傳播時遇到接箍、射孔、套管內(nèi)界面的腐蝕或套管凹陷和液面的反射波形態(tài),通過COMSOL有限元分析軟件分別構(gòu)建對應(yīng)的三維立體模型并研究其聲波反射特性，如圖2-4所示。圖2-4接箍（左）、射孔（中）和套管內(nèi)界面凹陷(右)三維立體圖2.4.1接箍反射波數(shù)值模擬及特性分析2.4.1.1突變橫截面積數(shù)值模擬及特性分析為明確接箍波形成機理，把接箍上下表面分為兩方面進行研究，基于COMSOL有限元分析軟件構(gòu)建突變橫截面積三維立體模型：○1油管橫截面積不變，套管橫截面積由大變小模型如圖2-5（左）；○2油管橫截面積不變，套管橫截面積由小變大模型如圖2-5

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于模糊評估自適應(yīng)更新的油井動液面軟測量建模[J]. 王通,段澤文.  化工學(xué)報. 2019(12)
[2]環(huán)空帶壓氣井液位測試方法改進研究及應(yīng)用[J]. 張喜明,樊建春,代濠源,劉迪,呂寧貽,梁政偉,文敏.  中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2017(10)
[3]無窗全相位FFT/FFT相位差頻移補償頻率估計器[J]. 黃翔東,王越冬,靳旭康,呂衛(wèi).  電子與信息學(xué)報. 2016(05)
[4]基于多源信息特征融合的抽油井動液面集成軟測量建模[J]. 李翔宇,高憲文,李琨,侯延彬.  化工學(xué)報. 2016(06)
[5]基于管柱聲場模型的油井動液面檢測新方法[J]. 周偉,賈威,郭小渝,李太福,易軍.  西南石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(04)
[6]基于超聲波和云測試的油井液面測試系統(tǒng)研究[J]. 張朋,楊益,范福玲,常靜.  計算機測量與控制. 2015(06)
[7]基于在線動態(tài)高斯過程回歸抽油井動液面軟測量建模[J]. 李翔宇,高憲文,侯延彬.  化工學(xué)報. 2015(06)
[8]低頻聲波油井液面檢測方法研究[J]. 劉迎新,楊亦春,韓寶坤,肖穎,郭泉.  應(yīng)用聲學(xué). 2015(01)
[9]自適應(yīng)軟測量方法在動液面預(yù)測中的研究與應(yīng)用[J]. 王通,高憲文,劉文芳.  化工學(xué)報. 2014(12)
[10]井下泵功圖獲取動液面深度的計算方法[J]. 楊志,蔡龍浩,胡茜茜,趙春立,靳永紅.  石油地質(zhì)與工程. 2013(03)

博士論文
[1]有桿泵采油過程動液面軟測量方法研究[D]. 李翔宇.東北大學(xué) 2016

碩士論文
[1]基于聲波信號盲分離的井下液面深度檢測研究[D]. 張鵬.西南科技大學(xué) 2016
[2]基于多模型融合的有桿泵抽油井動液位軟測量方法研究[D]. 聶圣童.東北大學(xué) 2014
[3]聲波法測油井動液面信號辨識技術(shù)研究[D]. 林立星.中國石油大學(xué) 2011



本文編號：2900170