基于次声波的钻井返出液液面检测系统设计

TE938; 针对传统声波液面测量装置存在的精度较低以及抗干扰能力差等问题,设计了一款基于次声波的钻井返出液液面检测系统.该系统以声波检测原理为基础,将检测系统进行模块化设计,利用高压气体作为声源产生次声波信号,设计与信号相匹配的信号调理电路,结合数据采集卡实现声波信号的采集.为了消除井下的噪声干扰,利用随机共振滤波算法对采集的信号进行预处理,降低信号噪声.根据钻杆的接箍回波和液面反射波信号的特点,采用快速傅里叶变换的方法,实现了动液面深度的计算.根据现场测试结果,返出液液面回波信号经过随机共振滤波算法处理后,信噪比约为10 dB,系统测量的数据与实际结果符合度较高,能够较好地满足钻录一体化监...

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Published in石油机械 Vol. 51; no. 11; pp. 108 - 115
Main Authors 任旭虎, 刘通, 汪卫众, 王文倩, 王智敏
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院 2023
Subjects
return fluid level detection
随机共振
infrasound wave
stochastic resonance
integrated drilling and logging
data acquisition
返出液液面检测
次声波
数据采集
钻录一体化
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Summary:TE938; 针对传统声波液面测量装置存在的精度较低以及抗干扰能力差等问题,设计了一款基于次声波的钻井返出液液面检测系统.该系统以声波检测原理为基础,将检测系统进行模块化设计,利用高压气体作为声源产生次声波信号,设计与信号相匹配的信号调理电路,结合数据采集卡实现声波信号的采集.为了消除井下的噪声干扰,利用随机共振滤波算法对采集的信号进行预处理,降低信号噪声.根据钻杆的接箍回波和液面反射波信号的特点,采用快速傅里叶变换的方法,实现了动液面深度的计算.根据现场测试结果,返出液液面回波信号经过随机共振滤波算法处理后,信噪比约为10 dB,系统测量的数据与实际结果符合度较高,能够较好地满足钻录一体化监测系统对动液面数据的需求.研究结果对石油录井工程具有一定的实用价值.
ISSN:1001-4578
DOI:10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2023.11.014