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1、10申请公布号CN102720483A43申请公布日20121010CN102720483ACN102720483A21申请号201210182620222申请日20120530E21B47/04720120171申请人中国石油大学华东地址266580山东省青岛经济技术开发区长江西路66号72发明人康忠健龚大健史永宏54发明名称一种测量油井液面的新方法57摘要本发明公开了一种利用电容测量油井液面高度的方法。油井套管和油管环空可以看做是圆柱形电容器，在井下由于存在地下水，部分套管和油管浸没在液体中。由于井下液体与气体的介电常数不同，所以当油井中液面高度变化时，油井套管和油管之间的电容值发生变化。。
2、经过电容测量装置测出套管和油管之间的电容值，根据电容与油井套管和油管环空内液位的理论关系式，求出井下液面高度。51INTCL权利要求书1页说明书2页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图2页1/1页21应用电容测量油井液面深度。2主要是利用油井套管和油管环空内液面的变化造成套管和油管电容的变化，依据测量的套管和油管电容值，根据理论关系式，得到油井液面高度。3油井套管和油管电容的测量方法是利用SG3524芯片的振荡器将电容值转换成一定频率的方波信号，通过计数器测量信号的频率。4应用单片机读取计数器的频率值，并将计数器清零，重新计数，单片机将读取的数值。
3、经过计算得到电容值，并进一步得到油井套管和油管环空内液面的高度。5整个油井液面测量系统由振荡电路，单片机，数字计数器、电容测量线组成。6将电容测量线接在油井套管和油管上，启动测量设备，测量设备将测得油井液面高度。权利要求书CN102720483A1/2页3一种测量油井液面的新方法技术领域0001本发明涉及一种测量油井液面的新方法，应用电容来测量井下液面高度的方法。背景技术0002在油田采油作业中，用产油井底压力和静态井底压力作出的井底压力与产量关系曲线能给出该油井可获得的最高产油率百分数，从而可以得到油井的开采效率。工作人员将可获知是否可从该油井采出更多的石油。其中，油井液面深度是油井的必测参。
4、数之一。0003通常油井液面测量仪有两种类型工作原理，一是基于超声波回波原理的超声波油井液面深度测量仪，另一种是基于油井液面高度造成井底压力变化原理的电子压力油井液面测量仪。0004但由于油井内部情况复杂，干扰较大，声脉冲经常被淹没在噪声中，从地面到液面间的油管节箍数目不易查准，加上声脉冲通常由人工判读，超声波油井液面深度测量仪操作十分不便。0005电子压力式油井液面测量仪需要在油井底部安装电子式压力传感器，因此存在着安装时需要一次井下作业的缺点。而且随着油井深度增加，井底压力传感器的耐高温高压设计越困难，所需井底电缆成本越高，只适用于深度较浅的油井液面测量。0006由于井下管线由油管和外层的。
5、套管组成，形成了同心圆形电容器，目前，电容传感器已在位移、厚度、物位、温度、振动、转速、流量及成份分析中得到广泛应用，但在油井液面测量中未见使用。发明内容0007本发明设计了一种利用电容测量油井液面的方法。整个系统由SG3524振动电路，单片机，数字计数器和电容测量线组成。将电容测量线接在油井的套管和油管上，启动测量设备，测量设备将测量得到的液位高度经过数据传输线实时地送给主站。0008将被测电容转换成一定频率的方波信号。采用SG3524芯片，在6脚接上一定阻值的电阻R，将装置的电容测量线分别接在井管的内壁和外壁上，设此时井管的电容值为C，则可以在芯片的3脚得到频率为F的方波信号。0009其中。
6、，F118/RC0010方波信号经过数字计数器后，测量信号的频率，并由单片机定时读取计数器内的计数值，经过运算得到电容值C，并根据理论公式计算出液位深度。0011电容器电容值与液位之间的关系。0012同心圆筒形电容器如附图3忽略边缘效应LRR00130014板级间介质的介电常数说明书CN102720483A2/2页40015R板级间介质的相对介电常数00160真空中的介电常数8851012C/NM20017R内筒外半径0018R外筒内半径0019L筒长0020若忽略边缘效应，圆筒式液位传感器图4所示，浸入液体部分的电容与未浸入的部分相当于两个电容并联，则传感器的电容量与被液位的关系为00210。
7、022其中，0023可见，传感器电容量C与被测液位高度HX成线性关系。附图说明0024图1为本发明的整体结构图；0025图2为本发明的液位检测装置结构图；0026图3为本发明的同心圆形电容器示意图；0027图4为本发明的同心圆形电容器电容值与液位深度关系示意图。具体实施方式0028将油井液面检测装置安装在油井油口，通过导线把油管和套管接到液位检测装置的外接电容端，此时得到一个与电容值有关的一定频率的方波信号，有数字计数器得到频率，由单片机定时读取计数器内的值，并将计数器清零。由频率计算得到电容值，再进一步计算得到油井液面高度。并将液位深度通过数据传输装置实时传送到主站，用于对油井液面的实时监测。说明书CN102720483A1/2页5图1图2图3说明书附图CN102720483A2/2页6图4说明书附图CN102720483A。