本技术属于煤层开采领域,提出了一种自适应变频实时井下动液面监测装置及其方法。装置包括防爆箱内的电源模块、测距模块、控制模块和数据收发模块。测距模块由无源讯响器和微音器组成,分别负责声源提供和信号接收。控制模块通过时钟电路和逻辑控制电路,设定监测频率为5分钟一次,并调节声源频率以控制声音响度。数据收发模块将传感器数据无线传输至上位机,实现数据解析、计算、存储和显示。该发明通过调整声源频率,有效提升监测精度。
背景技术
生产煤层气普遍采用排水降压的排采方法。煤层气的产量最重要的影响因素是排采制度的调整,合理的排采制度可以提高气井的产量。在煤层气开采的过程中,随着油管排液的进行,由套管形成的环形空间内液面不断下降,导致煤层压力下降。为了提高采收率,需要逐级降低气井井底压力,形成充分的压降漏斗。因此需要对煤层气井环空动液面进行监测,采用合理的生产压差进行排采。传统的监测有电子压力计法,测量时将专用电缆组件缚在油管上,电子压力计钻井时放入井底,压力信号通过电缆传输至地面的接收器,完成井底压力的测量。这种测量方法的优点是精度高,但成本较高,维护不便,一般用于重点开发的气井。其次最普遍采用的是回声监测法,测量时首先人工操作安装在井口的声波发生器阀门,声波在空气中传播至液面过程中,遇到障碍物会发生反射,最终由井口的微音器接收声波信号。经过一定处理后由输出设备如液晶显示仪或纸带记录仪显示回波信号,计算声速和传播时间即可得到动液面深度。这种测量方法的优点是费用相对便宜,但始终用同种频率声源进行监测仅仅满足远距离的监测需求并且监测精度较低。
目前液面监测仪除了装置成本、精度有不足外,在使用液面监测装置监测环空液面变化时间隔时间太长,不能做到实时监测从而得出环空液面下降速率;在监测过程中不能自动选择最佳声源频率进行监测,降低了监测的精度。
实现思路