一種煤層氣液位光纖測試裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煤層氣液位光纖測試裝置，包括：光纖前端探測頭，一端的端面封裝有透明膜并設(shè)有過濾網(wǎng)，用于下放到?jīng)]層氣井下并防止光纖前端探測頭受到污染和損壞；光纖，與所述光纖前端探測頭的另一端相接，用于激光傳輸；激光信號發(fā)生及數(shù)據(jù)處理部，該激光信號發(fā)生及數(shù)據(jù)處理部用于產(chǎn)生激光，通過所述光纖傳輸?shù)剿龉饫w前端探測頭的端部，激光經(jīng)過所述光纖前端探測頭的端部反射后由所述光纖返回，并對返回的波激光進(jìn)行處理，得到激光強(qiáng)度變化的數(shù)字信號；數(shù)據(jù)顯示部，接收所述激光信號發(fā)生及數(shù)據(jù)處理部處理后的信息并進(jìn)行顯示。本發(fā)明不僅測試方便，而且能夠準(zhǔn)確地判斷煤層氣液面的位置。
【專利說明】一種煤層氣液位光纖測試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煤層氣液位光纖測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]煤層氣是一種儲量豐富高效清潔的非常規(guī)天然氣資源，是后石油時(shí)代能源補(bǔ)充的生力軍。煤層氣井排采生產(chǎn)過程中需要對液面進(jìn)行監(jiān)測測試，以達(dá)到監(jiān)測煤層氣井井底壓力的目的。目前，測試方法主要包括回聲儀法和壓力計(jì)法。
[0003]回聲儀法的缺點(diǎn)是:當(dāng)井下液面較深或套壓為零時(shí)，回聲法受到儀器性能的限制將難以測定井下液面的準(zhǔn)確深度，且下入管柱實(shí)際深度與通過地面丈量計(jì)算下入深度有一定誤差。此外，抽油井特別是煤層氣井在正常生產(chǎn)時(shí)容易產(chǎn)生泡沫段，增加了液面計(jì)算誤差。為了消除泡沫段對計(jì)算液面的影響，常常需要在探測液面前采取措施消除泡沫段。
[0004]壓力計(jì)法的缺點(diǎn)是:在壓力測試時(shí)出現(xiàn)卡、掛、難下壓力計(jì)的現(xiàn)象日加嚴(yán)重；壓力計(jì)測試局限性比較大，只能用于偏心井口的環(huán)空井測試；由于很難預(yù)先估計(jì)出液面的確切位置，所以為了保證壓力計(jì)至少有3點(diǎn)停在液面以下，每井次至少需要停5個(gè)點(diǎn)，造成施工周期較長；壓力計(jì)現(xiàn)場測試時(shí)需要有專門的值班車和人員留守井場進(jìn)行看井，浪費(fèi)了大量的人力物力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種煤層氣液位光纖測試裝置，不僅測量方便，而且還能夠準(zhǔn)確判斷煤層氣液面的位置。
[0006]本發(fā)明的一種煤層氣液位光纖測試裝置包括:
[0007]光纖前端探測頭，一端的端面封裝有透明膜并設(shè)有過濾網(wǎng)，用于下放到?jīng)]層氣井下并防止光纖前端探測頭受到污染和損壞；
[0008]光纖，與所述光纖前端探測頭的另一端相接，用于激光傳輸；
[0009]激光信號發(fā)生及數(shù)據(jù)處理部，該激光信號發(fā)生及數(shù)據(jù)處理部用于產(chǎn)生激光，通過所述光纖傳輸?shù)剿龉饫w前端探測頭的端部，激光經(jīng)過所述光纖前端探測頭的端部反射后由所述光纖返回，并對返回的波激光進(jìn)行處理，得到激光強(qiáng)度變化的數(shù)字信號；
[0010]數(shù)據(jù)顯示部，接收所述激光信號發(fā)生及數(shù)據(jù)處理部處理后的信息并進(jìn)行顯示。
[0011]優(yōu)選地，所述激光信號發(fā)生及數(shù)據(jù)處理部包括:
[0012]激光發(fā)生器，用于產(chǎn)生所述激光；
[0013]激光解制解調(diào)器，接收由所述激光發(fā)生器發(fā)射后由所述光纖前端探測頭的端部反射回來的激光，經(jīng)過處理后得到激光強(qiáng)度變化的數(shù)字信號；
[0014]數(shù)據(jù)處理模塊，記錄所述激光強(qiáng)度變化的數(shù)字信號與所述光纖下放的位置數(shù)據(jù)。
[0015]本發(fā)明利用激光在氣體和水中的波的折射率的不同來進(jìn)行測試，當(dāng)光纖前端探測頭下放到液面位置時(shí)，此時(shí)激光的折射會發(fā)生變化，從而導(dǎo)致反射回來的激光的強(qiáng)度有一個(gè)變化，再通過監(jiān)測激光光強(qiáng)的變化來得到煤層氣液面位置。本裝置不僅測試方便，而且能夠準(zhǔn)確地判斷煤層氣液面的位置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1所示，本發(fā)明包括:光纖前端探測頭1、激光信號發(fā)生及數(shù)據(jù)處理部2、數(shù)據(jù)顯不部3和光纖4。
[0018]光纖前端探測頭I 一端端面封裝有透明膜并設(shè)有過濾網(wǎng)，用于下放到?jīng)]層氣井下并防止光纖前端探測頭I受到污染和損壞；以探測井下的液面位置。光纖4與光纖前端探測頭I的另一端相接，用于激光傳輸。
[0019]激光信號發(fā)生及數(shù)據(jù)處理部2用于產(chǎn)生激光，通過光纖4傳輸?shù)焦饫w前端探測頭I的端部，激光經(jīng)過光纖前端探測頭I的端部反射后由光纖4返回，并對返回的波激光進(jìn)行處理，得到激光強(qiáng)度變化的數(shù)字信號。由于激光在空氣和水中的折射率不同，因此當(dāng)光纖前端探測頭I下放到煤層氣液面下時(shí)，激光的折射率會產(chǎn)生一個(gè)變化，從而使反射回來的激光的強(qiáng)度就會變化，激光信號發(fā)生及數(shù)據(jù)處理部2—方面發(fā)生激光，另一方面接收返回的激光，并通過測試激光強(qiáng)度的變化來判斷是否進(jìn)入到液面下位置，從而獲得煤層氣液面的位置信息。
[0020]在本發(fā)明實(shí)施例中，激光信號發(fā)生及數(shù)據(jù)處理部2包括:激光發(fā)生器21、激光調(diào)制解調(diào)器22、數(shù)據(jù)處理模塊23。激光發(fā)生器21用于產(chǎn)生激光，激光解制解調(diào)器22接收由激光發(fā)生器21發(fā)射后由光纖前端探測頭I的端部反射回來的激光，經(jīng)過處理后得到激光強(qiáng)度變化的數(shù)字信號，數(shù)據(jù)處理模塊23記錄激光強(qiáng)度變化的數(shù)字信號與光纖下放的位置數(shù)據(jù)。
[0021]數(shù)據(jù)顯示部3接收激光信號發(fā)生及數(shù)據(jù)處理部2處理后的信息并進(jìn)行顯示。這樣，當(dāng)測試的激光強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，則在數(shù)據(jù)顯示部3顯示當(dāng)前光纖前端探測頭I下放的位置，從而得到煤層氣液面的位置。
[0022]本發(fā)明利用激光在氣體和水中的波的折射率的不同來進(jìn)行測試，當(dāng)光纖前端探測頭I下放到液面位置時(shí)，此時(shí)激光的折射會發(fā)生變化，從而導(dǎo)致反射回來的激光的強(qiáng)度有一個(gè)變化，再通過監(jiān)測這個(gè)變化來得到煤層氣液面位置。本裝置不僅測試方便，而且能夠準(zhǔn)確地判斷煤層氣液面的位置。
【權(quán)利要求】
1.一種煤層氣液位光纖測試裝置，其特征在于，包括: 光纖前端探測頭，一端的端面封裝有透明膜并設(shè)有過濾網(wǎng)，用于下放到?jīng)]層氣井下并防止光纖前端探測頭受到污染和損壞； 光纖，與所述光纖前端探測頭的另一端相接，用于激光傳輸； 激光信號發(fā)生及數(shù)據(jù)處理部，該激光信號發(fā)生及數(shù)據(jù)處理部用于產(chǎn)生激光，通過所述光纖傳輸?shù)剿龉饫w前端探測頭的端部，激光經(jīng)過所述光纖前端探測頭的端部反射后由所述光纖返回，并對返回的波激光進(jìn)行處理，得到激光強(qiáng)度變化的數(shù)字信號； 數(shù)據(jù)顯示部，接收所述激光信號發(fā)生及數(shù)據(jù)處理部處理后的信息并進(jìn)行顯示。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述激光信號發(fā)生及數(shù)據(jù)處理部包括: 激光發(fā)生器，用于產(chǎn)生所述激光； 激光解制解調(diào)器，接收由所述激光發(fā)生器發(fā)射后由所述光纖前端探測頭的端部反射回來的激光，經(jīng)過處理后得到激光強(qiáng)度變化的數(shù)字信號； 數(shù)據(jù)處理模塊，記錄所述激光強(qiáng)度變化的數(shù)字信號與所述光纖下放的位置數(shù)據(jù)。
【文檔編號】E21B47/047GK103643939SQ201310589452
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】劉曰武 申請人:中國科學(xué)院力學(xué)研究所